Conociendo a los hongos fitopatógenos
Nohemí Carreras Villaseñor, Eric Edmundo Hernández Domínguez y Diana Sánchez Rangel
Quién no se ha despertado con el aroma del café recién hecho, saciado el apetito con unas deliciosas tortillas de maíz o incluso desayunado un fabuloso licuado de plátano. Todos nos hemos alimentado de los frutos de una infinidad de plantas o incluso de sus hojas, pero éstas, al igual que nosotros los humanos, se enferman. Dichas enfermedades pueden ser causadas por virus u organismos tales como, bacterias, nematodos y hongos. Pero ahora, centrémonos en los hongos y conozcámoslos.
En la sociedad, los hongos que enferman a las plantas se conocen como fitopatógenos y tienen un gran impacto ya que, anualmente, destruyen un tercio de las cosechas producidas. Específicamente, causan la pérdida de cinco alimentos: arroz, trigo, maíz, papa y soya, que a nivel mundial son de los más importantes. Si estos cinco cultivos fueran infectados simultáneamente, a tal grado de que toda la planta se perdiera, más del 60% de la población mundial no tendría qué comer. Dentro de los géneros de hongos que atacan a estos cultivos se encuentran: Fusarium, Giberella, Rhizoctonia, Verticillium, Alternaria y Botrytis entre muchos otros (Figura 1).
Además de las condiciones ambientales, las actividades humanas, como el tránsito de mercancías, puede ser la causa del traslado de organismos patógenos a áreas en las cuales no existían antes, incluso pueden moverse de país en país. Este es el caso de las enfermedades producidas por los complejos ambrosiales, una asociación simbiótica entre un escarabajo y un hongo, en donde el escarabajo se alimenta del hongo y el hongo a su vez se alimenta de una planta o árbol perjudicándolo severamente hasta causar su muerte. El complejo formado por el escarabajo Euwallacea y el hongo Fusarium es el responsable de la pérdida de muchas huertas de aguacate en California, Estados Unidos. Desafortunadamente, la cercanía que tenemos con Estados Unidos resultó en la identificación del complejo Euwallacea-Fusarium sp. en el norte de nuestro país específicamente en Tijuana, Baja California. Por esta razón, en México existe un plan de acción dispuesto por las autoridades fitosanitarias para la vigilancia y control del complejo ambrosial. Es importante resaltar que en los laboratorios de Biología Molecular y Fitopatología del Instituto de Ecología A. C. se realizan esfuerzos como parte de un gran proyecto multidisciplinario e interinstitucional apoyado por el Fondo Institucional de Fomento Regional para el Desarrollo (FORDECYT) de CONACYT para contribuir en el plan de acción contra los complejos ambrosiales. Específicamente, nosotros queremos entender cómo el hongo Fusarium ambrosial infecta a las plantas. Para ello, usamos una tecnología de vanguardia conocida como el sistema CRISPR/Cas9 que sirve para editar genes, es decir nos permite manipular la información genética de los hongos. Esta técnica ha sido usada en varios sectores, como el alimentario ya que se empleó para la generación de champiñones y manzanas que no se oxidan al exponerse al ambiente y en el sector salud está siendo contemplada como terapia génica en ciertas enfermedades humanas.
El sistema CRISPR/Cas9 consta de una proteína llamada Cas9 la cual se asocia con una secuencia corta de RNA llamada RNA guía que ayuda a la Cas9 a dirigirse a la secuencia de DNA de interés, ahí la Cas9 corta la doble cadena y causa cambios en la secuencia del DNA (Figura 2). En nuestra investigación seleccionamos genes (regiones del DNA) que consideramos tienen una función en la capacidad infectiva del hongo y usamos el sistema CRISPR/Cas9 para generar mutantes de hongos del género Fusarium de tipo ambrosial. En este contexto, la frase “conoce a tu enemigo” se vuelve relevante y estas mutantes son estudiadas en el laboratorio (Figura 3), evaluando si se modifica su capacidad de infectar a una planta, su crecimiento o la tolerancia a fungicidas. Hoy en día, hemos identificado genes con una posible función en la capacidad infectiva de Fusarium ambrosial. Sin embargo, todavía hay camino por recorrer y estos estudios nos permitirán incrementar el conocimiento de la biología del género Fusarium, pero lo más importante será nuestra contribución al establecimiento de estrategias de prevención y control de infecciones de este grupo de hongos, lo cual podría implementarse a otras especies de hongos que infectan otros cultivos de importancia agronómica.
Agradecimientos
Se agradece al fondo FORDECyT-CONACyT 292399 “Generación de estrategias científico tecnológicas con un enfoque multidisciplinario e interinstitucional para afrontar la amenaza que representan los complejos ambrosiales en los sectores agrícola y forestal de México”.
Figuras
Figura 1. Ejemplo de hongos fitopatógenos del cepario del laboratorio de Biología Molecular de la Red de Estudios Moleculares del Instituto de Ecología A.C. Fotografía tomada por Hugo Velázquez Delgado.
Figura 2. Representación esquemática del proceso de edición genómica por el sistema CRISPR/Cas9.
Figura 3. Integrantes del Laboratorio de Biología Molecular realizando diversas actividades científicas.
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- Escarabajos ambrosiales: demografía y cambio climático
- Arrecifes coralinos
- Insectos Trips: los vemos en cada flor
- La percepción socioambiental de la vida silvestre
- Diversidad faunística del desierto chihuahuense
- Árboles fuera del bosque recursos forestales en el futuro
- Transmisión y especificidad de muérdagos
- La encrucijada de los insectos en el Antropoceno
- Nuevas especies vegetales, riesgos y alternativas
- La nueva era de los fertilizantes
- El polen y las abejas: una relación más compleja de lo que aparenta
- Fragmentación del hábitat en plantas: un método para estudiarla
- Globalización y biodiversidad: especies exóticas invasoras
- ¿Bichos para la cena?
- Los murciélagos no son los villanos en el drama del Coronavirus
- El águila real y el pastizal
- Importancia de conocer y conservar a los anfibios
- Los escarabajo del estiércol en la mitología humana
- Caminando entre verdes oportunistas
- El reloj de los mamíferos
- Zoológicos: esfuerzos incomprendidos conservando fauna
- Diversidad y madrigueras de roedores
- Colecciones biológicas en Veracruz
- El agua de la Cuenca Alta de la Antigua
- El silencio de la humanidad y la reaparición de la fauna silvestre
- Toritos cavadores del suelo
- ¿De dónde vienen las plantas?
- Biotecnología aplicada en la acuicultura
- Comunicación química planta – bacteria
- Nudibranquios: Criaturas de fantasía
- Innovación tecnológica inspirada en la naturaleza
- La función secreta de las alas en las moscas de la fruta
- La cacerolita de mar
- La vida de los escarabajos entre luz y oscuridad
- Seguridad alimentaria: Nuestras soluciones están en la naturaleza
- Los microRNAs, orquestadores de las respuestas de defensa de las plantas
- Refugios cavernícolas, importantes en la conservación de los murciélagos
- Los perfumes de las bacterias
- La planta madre del jitomate, un aporte ancestral
- Diversidad de haemosporidios en Aves de Isla Socorro
- México, pueblo que come hongos, especies silvestres y cocina nacional
- Información básica y recomendaciones de manejo de mascotas ante el COVID-19
- COVID-19 lejos de mi casa
- Coronavirus confronta escasez de agua
- Los cafetales bajo sombra brindan mucho más que café
- Nuevo estudio muestra la vulnerabilidad de las ciudades mexicanas ante COVID-19, la sobrecarga de sus sistemas públicos de salud y la importancia del distanciamiento social
- El biocontrol en la era del miocrobioma
- ¿Es una buena idea invertir en salud y ciencia?
- Predicción cumplida: otra pandemia
- Mapas: herramientas contra desastres naturales
- Una frontera desconocida: la copa de los árboles
- Solidaridad hídrica frente al COVID-19
- ¿Las cícadas tóxicas, son comestibles?
- ¿Qué es el Microscopio Electrónico de Transmisión?
- Conociendo a los hongos fitopatógenos
- Parásitos: mala fama, seres fascinantes
- Bacterias que nutren
- Calidad e maíces para alimentos tradicionales
- ¿ Se conservan los mamíferos?
- Diversidad filogenética: más allá del número de especies
- Sustrato orgánico para el crecimiento vegetal
- Un virus bioinsecticida para el control del gusano terciopelo de la soya
- Bioluminiscencia, fascinante fenómeno natural
- Compartir espacio para la biodiversidad
- Hallazgos científicos en los nidos de las aves
- Usos del maíz
- Las aves silvestres no son mascotas
- Hijo de lince sale manchado
- La “primavera de playa” invade
- La función de la vegetación ribereña y la calidad de los ríos
- Ría Lagartos: un área protegida única en México y el mundo
- Revelando las sorprendentes actividades de la mariposa monarca durante su estancia invernal en México, destacando la importancia del gradiente de vegetación para su sobrevivencia
- El valor de la biodiversidad
- ¿Se puede lograr una ganadería sustentable?
- Escarabajos estercoleros: los tractores del suelo
- Secuestro de carbono en los desiertos de México
- Los coyotes y las zorritas no leen en inglés: La historia de dos especies que coexisten en la Reserva de la Biosfera Mapimi
- Evapotranspiración: proceso esencial e invisible
- El correcto desecho de pilas y baterías para reciclar y proteger la salud
- Arrastrados del Valle de Perote
- Mafaldita y Susanita aúllan en el Inecol
- Distintivo Jardín Botánico
- Redes de interacciones planta-colibrí
- Premios de Investigación de la Academia de Ciencias 2019
- Leptospirosis: Un mensaje para prevenir contagios
- Las libélulas de Teocelo
- El ritmo de la evolución de las cícadas del género Ceratozamia
- ¿Para qué más ciencia?
- Alexander von Humboldt: su influencia sobre Charles Darwin
- Buenas vibras: polinización por zumbido
- Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?
- Humboldt, el gran inspirador
- Hongos ascomicetos y el Programa DELFIN
- ¿A dónde y cómo se mueven los insectos?
- Dengue: recomendaciones para el público en general
- Energía del océano como alternativa
- Abejas: joyas de nuestros bosques
- Vegetación, Humboldt y gradiente altitudinal
- Islas Marías y los muros de agua
- Conociendo los acantocéfalos en México
- Gatos ferales
- Oportunidades de investigación en torno al cultivo de frutos suaves en México
- Escarabajos: Los buenos somos más
- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
- Incendios Forestales: una amenaza constante
- Un día para salvar anfibios
- Arboles urbanos con valor alimenticio
- Relaciones planta-animal en la naturaleza
- Las colecciones biológicas, tesoros que debemos conservar
- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
- El mono y el cacao: una relación íntima que genera frutos para la conservación
- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
- Primates mexicanos: voceros de las selvas e inspiración comunitaria para su conservación
- Un lobo en el cuerpo de un ratón
- La ciencia y la divulgación
- La riqueza, diversidad y endemismo de las gramíneas en México
- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
- ¡Científico del pasado vs. Científico del presente!
- Los escarabajos escolotinos
- Ciencia ciudadana en México
- La flor de nochebuena
- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
- El potencial del microbioma en la biotecnología
- El ciclo del carbono en las zonas áridas mexicanas
- Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?
- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
- Persistencia de fauna silvestre en paisajes modificados de Veracruz
- Moscas inductoras de tumoraciones en plantas
- Ciudades: amenazas y oportunidades para la biodiversidad
- Los azafrancillos mexicanos
- Programar para preservar
- Percepcion y conservación de los bosques aledaños a la ciudad de Xalapa
- INECOL y Ganadería Sustentable de Veracruz
- Firma de convenio EER-INECOL con CANACINTRA
- Vida silvestre
- Paquetes de sustrato activado para la producción de hongos comestibles y medicinales
- Un lenguaje común entre plantas y bacterias, y su importancia en la producción agrícola
- Los hongos microscópicos saprobios. Un valioso recurso pobremente conocido en México
- Un nuevo patrimonio mundial el Valle de Tehuacán - Cuicatlán: hábitat originario de Mesoamérica
- Encinares tropicales y hongos, fuente de servicios y productos naturales de origen ancestral que requieren protección
- Los escarabajos del agua
- Amorcito con sazón
- La superficie de las hojas
- El patrimonio biocultural de México; un tesoro de los pueblos indígenas
- Del INECOL hacia la libertad
- Bacterias del cuerpo: la lucha entre el bien y el mal
- La paradoja muérdago
- Lobos en el INECOL
- La vaquita marina
- Los bosques tropicales secos y su contribución al bienestar humano
- Salamandra enana de la Sierra Madre Oriental, chiquita pero curiosa
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- Los hongos comestibles, fuente de antioxidantes de beneficio a la salud
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- Restaurar bosques para conservar la fauna: el caso de los anfibios
- Algunas consideraciones sobre la Evolución
- 100 años de conservar la Biodiversidad Mexicana
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- La pitaya: un fruto que puede cultivarse sin eliminar la vegetación
- Jardin de mariposas
- Investigando nuevos métodos para controlar los zancudos en el estado de Veracruz
- Utricularia; una de las especies favoritas del naturalista Charles Darwin
- La Colección de Hongos (XAL) del INECOL
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- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
- Escarabajos fruteros en México
- Parque Nacional Revillagigedo: un legado de conservación a posteridad
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- Innovadores humedales flotantes: plantas y bacterias aliados en el mejoramientos de la caliddad del agua
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- Enfrentando el reto del manejo de cuencas en el marco del cambio climático
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- Plan de ordenamiento territorial para Xalapa
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- 40 años de éxitos del Instituto de Ecología, A.C.
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- El cafe: Placer de las mujeres y los hombres
- Usos del bambú
- La regeneración de las selvas
