Los investigadores han descubierto cómo una bacteria una vez derrotada ha resurgido para infectar el algodón en una batalla que podría agriar gran parte de la cosecha de Texas y EE. UU.
Y se reduce a esto: una bacteria inteligente con un gusto por lo dulce.
"Es una pelea alimentaria entre la bacteria y la planta de algodón", dijo el Dr. Libo Shan, patólogo de plantas AgriLife Research de Texas A&M en College Station. "La bacteria engaña al huésped para producir alimentos por sí misma. Pero una vez que la bacteria está enla planta, ahorra sus propios recursos y cambia el transporte de azúcar de la planta a sí misma. La planta huésped se ve privada del azúcar necesaria para obtener energía, no puede deshacerse de las bacterias y la enfermedad progresa. Esta bacteria es muy inteligente ".
El descubrimiento se encuentra en la edición del 24 de mayo de la revista Comunicaciones de la naturaleza .
La enfermedad es la plaga bacteriana causada por la subespecie malvacearum de Xanthomonas citri, también conocida como Xcm. Hace décadas, eliminó miles de acres de algodón anualmente, apareciendo primero como manchas marrones en las hojas, tallos e incluso las cápsulas y luego se extendió hasta una planta.De hecho, campos enteros de plantas dejaron caer las hojas y dejaron de crecer. Es igualmente devastador para el arroz y la yuca, dijo Shan.
Hace mucho tiempo, los científicos identificaron a Xcm como el culpable, pero no sabían cómo o por qué la bacteria entró en su camino de guerra. Mientras tanto, los fitomejoradores probaron tipos de algodón que eran menos susceptibles y desarrollaron variedades que eran más resistentes a la enfermedad. Eso funcionódesde finales del siglo XX hasta hace unos seis años, cuando el tizón bacteriano Xcm volvió a aparecer con fuerza en el cultivo de algodón en Texas y otros estados, desperdiciando incluso variedades que anteriormente podían evitarlo.
Los científicos de AgriLife Research en Lubbock comenzaron a buscar respuestas en los campos y las plantas para ayudar a los agricultores a hacer frente, mientras que otro equipo en College Station analizó la interacción de la bacteria y el algodón a nivel celular y descubrió sus operaciones encubiertas.
"Esta bacteria causa enfermedad en el algodón al usar un arma secreta, una especie de estructura similar a una aguja, para inyectar los efectores de proteínas en las células de algodón", dijo Shan. "Uno de estos efectores imita los factores de transcripción del huésped, apuntando directamente yactivando la transcripción del gen huésped de un transportador de azúcar de la planta. La planta luego comienza a bombear azúcar energizante desde el interior de la célula hacia el apoplasto o vía de la célula, alimentando así a las bacterias ".
El descubrimiento fue realizado en parte por Kevin Cox, un estudiante de doctorado de Texas A&M de St. Louis, Missouri, que ha estado trabajando con Shan durante casi cuatro años y es el autor principal del artículo.
"Mi parte fue básicamente identificar qué gen estaba siendo activado por un efector particular de la bacteria para causar la enfermedad", dijo. "Cuando descubrimos cuál era el objetivo de ese efector, fue cuando obtuvimosemocionado. Eso fue muy bueno "
Shan dijo que la emoción reverberó entre los investigadores por varias razones.
"Primero proporcionará una comprensión mecanicista de cómo la bacteria causa la enfermedad en el algodón, y en segundo lugar, proporciona una estrategia potencial para el control de esta enfermedad del algodón y la resistencia contra las bacterias", dijo. "En tercer lugar, puede proporcionar herramientas potencialeshacer un diagnóstico temprano de la presencia de esta enfermedad antes de que aparezcan los síntomas en el campo "
Eso es importante, dijo Shan, porque una vez que un agricultor ve la enfermedad en el campo, es demasiado tarde.
"Es muy difícil de controlar. Hasta un 40 por ciento del rendimiento del algodón puede verse afectado", agregó. "Entonces, aunque este es un descubrimiento fundamental de cómo la bacteria causa la enfermedad, ofrece un gran potencial para el camposolicitud."
Shan dijo que los aislamientos de la cepa temprana y la cepa actual de la bacteria Xcm, y la secuencia de sus genomas, indicaron que hay polimorfismos genéticamente ligeramente diferentes pero que actúan de la misma manera en su ataque al algodón.
"Comparamos las diferencias genéticas al tratar de precisar una razón para el resurgimiento desenfrenado de la enfermedad en los últimos años", dijo. "Es probable que la rápida evolución de nuevos efectores bacterianos haya contribuido al resurgimiento de esta enfermedad".
El equipo continuará explorando el tizón bacteriano en el algodón, y estudiará las implicaciones de estos hallazgos en el arroz y la yuca.
"Queremos implementar las herramientas para el diagnóstico del algodón trabajando con ingenieros para desarrollar una sonda muy sensible, tal como lo haría un médico para diagnosticar diabetes en humanos", dijo Shan. "Sería útil tener una sonda capaz dedetectar el contenido de azúcar en el campo para el algodón, particularmente en la etapa temprana de plántulas "
Ella dijo que el equipo también puede explorar "tecnologías de edición de genes" para eliminar la porción del gen que permite que las bacterias se lleven los alimentos de la planta, lo que haría que el algodón sea más resistente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Comunicaciones de Texas A&M AgriLife . Original escrito por Kathleen Phillips. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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