Las diferencias genéticas entre dos hongos muy similares, uno que condujo a Quorn ™, el sustituto de carne patentado, y otro que se encuentra entre los patógenos de cultivos más dañinos del mundo, han expuesto las características significativas que dictan los estilos de vida muy diferentes de la pareja.
Mientras que el fabricante de Quorn ™ cultiva cepas de Fusarium venenatum mediante fermentación en una masa de micoproteína para consumo humano, los agricultores intentan luchar Fusarium graminearum ya que este patógeno fúngico generalizado invade múltiples cultivos y amenaza la seguridad alimentaria mundial.
Los investigadores ahora han identificado varias diferencias significativas entre la pareja de hongos que parecen cambiar F. graminearum desagradable, características que prometen objetivos para controlar la enfermedad. Los hallazgos, por un equipo de Rothamsted Research, se informan hoy en la revista Genómica BMC .
El equipo descubrió, por ejemplo, que F. venenatum no contiene algunos grupos de genes que producen compuestos subsidiarios, o metabolitos secundarios, que son producidos por F. graminearum durante la infección exitosa del trigo.
"Con el uso de un software informático mejorado, hemos mejorado las predicciones de genes y las predicciones de grupos de genes de metabolitos secundarios en ambas especies a un nivel que no se encuentra en la mayoría de las otras especies de hongos filamentosos", dice Robert King, bioinformático líder del equipo en Rothamsted.
King enfatiza la importancia de los hallazgos: "Todos estos datos mejorados están disponibles de inmediato en el dominio público a través de ENSEMBL [una base de datos del genoma]. En el mediano plazo, debería ser posible lograr una estrategia de control resistente para esto a nivel mundialimportante patógeno que infecta los cereales "
El equipo también confirmó las diferencias en las estrategias de apareamiento, en particular que el hongo patógeno puede aparearse consigo mismo, lo que influye en la transferencia de genes entre las generaciones y los mecanismos de reparación del genoma, mientras que el hongo Quorn ™ necesitaría encontrar una pareja.
Y descubrieron que las áreas clave en los cromosomas, las regiones centroméricas, son un 25% más pequeñas en el hongo benigno, por razones desconocidas, pero que ofrecen "un excelente punto de partida para investigaciones de seguimiento", señala Kim Hammond-Kosack, un especialistafitopatólogo en Rothamsted y líder del equipo de investigación.
"Este es un trabajo importante y fascinante que muestra las muchas diferencias entre F. venenatum y el patógeno de plantas F. graminearum en varios niveles diferentes", dice Rob Johnson, Gerente de Ciencias y Especialista en Fermentación de Quorn Foods.
"A pesar de la estrecha relación revelada por la secuencia", continúa Johnson, "las diferencias en el estilo de vida están escritas profundamente en los genomas de estos hongos, con los saprófitos F. venenatum que muestra una gama de genes dedicados a la descomposición de la materia orgánica, mientras que F. graminearum contiene genes únicos para metabolitos secundarios y más dedicados a su naturaleza patógena ".
Johnson agrega: "La confirmación de la naturaleza no patógena de las especies utilizadas para hacer Quorn ™ y la comprensión de la genética revelada por estos datos harán que este documento sea uno al que Quorn ™ volverá muchas veces a medida que mejoramos nuestro proceso yhacer crecer nuestro negocio "
En una investigación separada, también financiada en Rothamsted por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas, el equipo ha estado desentrañando el pangenoma de F. graminearum, un genoma de referencia que incluye la composición genética del patógeno y también los desus diversas cepas
"Ahora podemos identificar inmediatamente cuál de los grupos de genes de metabolitos secundarios recién predichos y las pequeñas secuencias efectoras de proteínas secretadas se encuentran en todas las cepas patógenas de F. graminearum ", dice Hammond-Kosack.
"Estas secuencias se convierten en el objetivo de un conjunto mucho más estrecho de estudios de seguimiento de la función genética en F. graminearum mediante experimentación genética inversa para identificar los genes esenciales para las capacidades de este patógeno que causan enfermedades "
Hammond-Kosack concluye: "A partir de los nuevos conocimientos fundamentales obtenidos de estos estudios, se ha comenzado a crear una tubería sostenible de control de enfermedades y descubrimientos".
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Materiales proporcionado por Investigación Rothamsted . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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