Detectan que importante patógeno del arroz se vale de virus y bacterias para sobrevivir

Cada año se producen más de 740 mil toneladas de arroz en todo el mundo y, aunque México no es de los principales productores, el país genera para el consumo interno 250 mil toneladas en ese mismo periodo, lo que dimensiona la importancia que tiene este cereal.

Uno de los principales problemas a los que se enfrentan cada temporada los productores de arroz es el control de un patógeno conocido como Rhizopus microsporus, el cual genera manchas en el arroz, altera su sabor y llega a generar la muerte de la planta. Aunque también se sabe que este hongo afecta distintas plantaciones, como fresa, jitomate y papaya, entre otras.

Debido a este tipo de afectaciones, el estudio del hongo Rhizopus microsporus ha cobrado mayor relevancia en los últimos años, como es el caso del grupo encabezado por Laila Pamela Partida Martínez, investigadora del Cinvestav Unidad Irapuato, que ha analizado los procesos del patógeno para poder sobrevivir e infectar a las plantas.

De hecho, una investigación realizada por este grupo del Cinvestav, publicada en The ISME Journal, da cuenta por primera vez de la relación simbiótica que tiene el patógeno no solo con bacterias, sino también con un tipo de virus (narnavirus), que le ha permitido evolucionar en el ambiente.

“Desde hace un par de décadas se sabía que algunas cepas de Rhizopus producían una toxina, llamada rhizoxin, capaz de debilitar y pudrir las raíces del arroz, por lo que identifiqué los genes involucrados en la maquinaria que producía estas toxinas, los cuales no eran del hongo, sino de origen bacteriano. Así detecté la existencia de bacterias que viven dentro del hongo y que le ayudan a producir estas toxinas”, detalló Partida Martínez.

Al continuar con el análisis del patógeno, los investigadores identificaron que al eliminar la bacteria (Mycetohabitans) presente en el hongo, éste era incapaz de reproducirse de forma asexual. Sin embargo, gracias a un estudio genético pudieron comprobar que la simbiosis no era sólo con una bacteria, sino también con dos virus del género Narnavirus, al encontrar RNAs mensajeros de origen viral en los datos de transcripción de R. microsporus.

Se trata de un hallazgo poco común, pues no se tenía reporte sobre una simbiosis entre este tipo de hongo con bacterias y virus. Por ahora se desconoce cuál de los simbiontes es más importante para Rhizopus, ya que tanto bacterias como virus influyen en su desarrollo y reproducción asexual y sexual.

“En el estudio de transcriptoma del hongo (analizando los ARN mensajeros) no estábamos buscando vestigios de un virus, pero pudimos observar los ARN´s mensajeros (que activan una función de proteína) y fue allí que encontramos dos proteínas virales, además de transcritos que mapeaban a los genes bacterianos y fúngicos. Eso fue un descubrimiento importante porque todo lo que habíamos hecho antes era a nivel de ADN que no arrojaba información sobre la presencia viral, ya que los micovirus son en su mayoría de ARN”, expuso la investigadora del Cinvestav Unidad Irapuato.

De acuerdo con la también titular del Laboratorio de Interacciones Microbianas, los resultados obtenidos por su grupo de trabajo dan pie a entender el importante juego que tiene la simbiosis para explicar la evolución de la especie Rhizopus microsporus, sobre todo en el tema de su reproducción, lo que además de ser de interés para la ciencia básica, podría ser de utilidad para controlar el patógeno en aquellos cultivos donde hace estragos.

Para esta investigación, el grupo de Partida Martínez se vinculó con otros equipos científicos, como el de Cei Abreu Goodger, de la Unidad de Genómica Avanzada del Cinvestav, así como los de Teresa Pawlowska y de Stephen Mondo, de la Universidad de Cornell y del Departamento de Energía Joint Genome Institute, respectivamente.