Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 17 de marzo 2022
Los hongos que infectan a las plantas producen moléculas de diversa naturaleza química (azúcares, péptidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc.) para utilizarlas como factores de virulencia, es decir, moléculas que ayudan a los hongos patógenos a provocar una enfermedad. A la fecha se desconoce la función que desempeñan muchas de estas moléculas y los péptidos no son la excepción. En el Instituto de Ecología A.C. (INECOL) estamos interesados en identificar y evaluar los péptidos que el hongo Neofusicoccum parvum utiliza durante la patogénesis en el árbol del liquidámbar.
Palabras clave: factores de virulencia, péptidos, hongos fitopatógenos.
Los factores de virulencia son moléculas que los hongos producen y utilizan para facilitar la invasión de las células de sus plantas hospedantes, ya sea para evadir o suprimir la respuesta de defensa de las células o para adquirir nutrientes de estas(Doehlemann et al., 2017). Con la finalidad de entender lo anterior y como analogía, podemos imaginar un juego de cartas en el que jugar estratégicamente los naipes (corazones, diamantes, picas y/o tréboles) nos garantizará la victoria, asimismo, un hongo utiliza sus diversos factores de virulencia como proteínas efectoras, metabolitos secundarios o moléculas pequeñas de RNA (Doehlemann et al., 2017) para establecer con éxito una enfermedad (Figura 1).
Si estudiamos aquellas moléculas que producen los hongos como posibles factores de virulencia, tales como los péptidos y/o proteínas (a manera de conocer la táctica de juego de los contrincantes fúngicos), podremos desarrollar mejores estrategias en la prevención y el control de las enfermedades que ocasionan. Por ejemplo, para el hongo Cladosporium fulvum que ocasiona el moho de la hoja en el cultivo de tomate, se descubrió que el péptido 3049D (nombrado así por su peso molecular) actuaba como un inductor de necrosis en el tejido vegetal (Schottens-Toma & de Wit, 1988). Para el hongo Corynespora cassicola que ocasiona la defoliación del árbol del caucho, se encontró que el péptido cassicolina altera la ultraestructura (estructura casi molecular) de las células de las hojas (Barthe et al., 2007; de Lamotte et al., 2007).
Los péptidos y las proteínas que son utilizados como factores de virulencia por los hongos son moléculas muy similares; ya que ambas se conforman por aminoácidos que se unen por enlaces peptídicos (Figura 2) (Hine, 2019), pueden ser productos directos de la traducción de la información genética y presentar funciones similares en las células como la señalización. No obstante, existen diferencias entre ambas moléculas que radican en la longitud de su cadena de aminoácidos y en su peso molecular, aunque no se cuenta con un consenso claro sobre los límites que las definen. Un péptido se conforma por la unión de dos o más aminoácidos, siendo conocidos como oligopéptidos si incluye pocos aminoácidos y como polipéptidos si contiene más de 20 (Hine, 2019; Nelson & Cox, 2019). En términos de longitud de cadena, el límite entre un péptido y una proteína se ubica entre los 50 y 100 aminoácidos, y la cadena de una proteína puede ser de cientos a miles de aminoácidos (Hine, 2019; IMB, 2017). En cuanto al peso molecular, el límite de los péptidos se encuentra entre los 6 y 10 kDa, y las proteínas poseen pesos mucho más grandes (Hine, 2019; Nelson & Cox, 2019).
Figura 2. Diseño experimental para evaluar el efecto que ocasiona en el tejido vegetal un extracto que contiene un péptido o una mezcla de péptidos fúngicos. A. Aplicación de un extracto o solución que no contiene péptido(s) en una hoja vegetal. B. Aplicación de un extracto o solución que contiene péptido(s). El experimento se incuba en condiciones controladas de temperatura y luz por algunos días y en ambos casos se evalúa el desarrollo de daño del tejido vegetal. El esquema ilustra que solo cuando se aplica una solución que contenía peptido(s) fúngico(s) se presentó el desarrollo de una lesión. La figura fue concebida por Ismael Pérez García y creada por Ismael Pérez y Eric Hernández utilizando BioRender.
En el INECOL estamos interesados en conocer los péptidos que el hongo Neofusicoccum parvum utiliza durante los procesos de patogénesis en el liquidámbar (Figura 3 y 4), una especie forestal ampliamente distribuida en México y con gran importancia social y ecológica (Vázquez et al., 1999). Este hongo pertenece a la familia taxonómica de los Botryosphaeriaceae, caracterizada por incluir especies fúngicas que afectan a un gran número de especies de plantas en las que ocasionan importantes daños como tizones, manchas o pudriciones en los tallos, hojas y frutos; además de que tienen una amplia distribución mundial (Batista et al., 2021; Phillips et al., 2013; Yang et al., 2017). Las investigaciones relacionadas al efecto de los péptidos en la patogénesis de los miembros de esta familia son escasas y hasta ahora no se ha probado el efecto de los péptidos durante un proceso de infección in vivo por parte de alguno de estos hongos en tejido vegetal. En términos de juego podríamos decir que estamos estudiando el efecto de un set de naipes novedoso en la baraja de los factores de virulencia jugada por los hongos.
Figura 3. Cadena peptídica. Los (20) aminoácidos (representados como pequeñas estructuras de varillas) se unen por enlaces peptídicos que se forman por la reacción entre los grupos adyacentes carboxilo (COOH) y amino (-NH2) generando una molécula de agua (H2O). En el recuadro negro se pueden observar las dos combinaciones posibles para un péptido formado con dos aminoácidos. La figura fue concebida por Ismael Pérez García y creada por Ismael Pérez y Eric Hernández utilizando BioRender.
Figura 4. Patogénesis del hongo Neofusicoccum parvum en hojas de Liquidambar styraciflua en condiciones in vitro. El hongo infecta gradualmente el tejido vegetal formando un área necrótica (muerta) alrededor del punto de inoculación. Fotografías proporcionadas por el M. en C. José Benjamín Rodríguez Haas.
Agradecimientos
Referencias
Slider: En el INECOL estamos interesados en identificar los péptidos que el hongo fitopatógeno Neofusicoccum parvum produce cuando infecta al árbol Liquidambar styraciflua. Fotografías tomadas por Rebeca Vázquez Avendaño y la edición final la realizó Eric Edmundo Hernández Domínguez.
1Red de Estudios Moleculares Avanzados, Instituto de Ecología, A.C., Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®. Laboratorios de Biología molecular y Fitopatología
2Red de Estudios Moleculares Avanzados, Instituto de Ecología, A.C., Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®. Laboratorio de Proteómica.
3Investigador Cátedra CONACyT.
No se admiten de-evoluciones
Alejandro Espinosa de los Monteros1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de febrero 2023
La evolución biológica es un proceso [ ... ]
Leer más...¿Cómo sobreviven las plantas al fuego?
Milton H. Díaz-Toribio*
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 01 de febrero 2023
Existen muchas estrategias para [ ... ]
Leer más...Efectos transgeneracionales: la herencia no genética
Ornela De GasperIn, Fernanda Baena Díaz y Daniel González Tokman*
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]
Leer más...Los mamíferos poco conocidos de México: los tlacuaches
Miguel Ángel Ortiz Acosta*, Jorge Galindo González* y Claudio Mota Vargas**
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...Opresión costera en las costas veracruzanas
Ma. Luisa Martínez1 y Debora Lithgow2
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 26 de enero 2023
La opresión costera [ ... ]
Leer más...Los escarabajos amantes del agua
Roberto Arce-Pérez y Daniel Reynoso-Velasco
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 25 de enero 202
Los escarabajos amantes del [ ... ]
Leer más...Daño Colateral… las canteras de la sierra Manuel Díaz
Israel Acosta Rosado1 y Enrique César Crivelli1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 24 de enero 2023
El [ ... ]
Leer más...¡La Mariola y El Guayule en tierras de Pancho Villa!
Karina Magdalena Grajales Tam1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 de enero 2023
Al escuchar estos [ ... ]
Leer más...Toxoplasma gondii: ¿un parásito que hace zombis?
Antonio Acini Vásquez Aguilar y Dolores Hernández Rodríguez
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 19 de enero [ ... ]
Leer más...¿Y cómo hacen el sonido los insectos?
Magdalena Cruz Rosales
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 18 de enero 2023
Los insectos emiten sonidos mediante estructuras [ ... ]
Leer más...Etnobiología molecular de cícadas
Jorge González-Astorga
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 17 de enero 2023
En este trabajo abordo el estudio [ ... ]
Leer más...Buscando AbEs para la Península de Yucatán
Debora Lithgow, Juan José Von Thaden, Valeria Chávez, Rodolfo Silva
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 16 de enero [ ... ]
Leer más...La heterogeneidad estructural del cambio climático global
Wesley Dáttilo1 y Daniel González-Tokman1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 12 de enero 2023
“No [ ... ]
Leer más...Helmintos intestinales de la raya látigo
Daniel Augusto Pozos Carre, Carlos Daniel Pinacho Pinacho y Oscar Méndez
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 11 de enero [ ... ]
Leer más...Dibujando Ciencia
Andrea Viviana Ballen-Guapacha*, Rosa Ana Sánchez-Guillén*
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de enero 2023
La ilustración [ ... ]
Leer más...¿Qué es la paleoclimatología?
Alexandro Medina Chena y Rafael Villegas Patraca
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de enero 2023
Para conocer las condiciones [ ... ]
Leer más...Taza de Excelencia: El café al que aspiramos cada día
Gerardo Alvarado Castillo, Ana Laura Gumecindo, Luz Amelia Sánchez* y Griselda Benítez**
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]
Leer más...Intensificación de cafetales afecta la conservación
Robert H. Manson1 y Mauricio Galeana Pizaña2
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 15 de diciembre 2022
Hasta [ ... ]
Leer más...La oreja electrónica, monitoreo ultra acústico de murciélagos
Antonio Guillén Servent
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de diciembre 2022
Los murciélagos [ ... ]
Leer más...Resistencia microbiana: ¿la biodiversidad al rescate?
Lorena Velásquez-Mejía, Abraham Vidal-Limón, Eliel Ruiz-May, Jesús Alejandro Zamora-Briseño*
Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]
Leer más...La fisiología animal y el ordenamiento territorial de Xalapa
Carolina Valdespino, Sergio Albino-Miranda, Cecilia Castillo, Jorge Ramos-Luna, Zoila Guillen-Guillen, Luis Morales-Cid
Artículo publicado [ ... ]
Leer más...La bioacústica y la ecoacústica al servicio de la valoración de los ecosistemas
Fernando González-García
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de diciembre 2022
Ante [ ... ]
Leer más...Áreas verdes urbanas en ciudades costeras
Debora Lithgow1 y Juan José Von Thaden2
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 08 de diciembre 2022
Las áreas verdes [ ... ]
Leer más...Nochebuena y Pascle: dos plantas icónicas de la navidad en México
Enrique César Crivelli1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 07 de diciembre 2022
En las [ ... ]
Leer más...Hongos: arsenal de compuestos bioactivos
Leonardo Serrano, Víctor M. Bandala, Leticia Montoya, Antero Ramos*
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 06 de diciembre 2022
Los [ ... ]
Leer más...Nuestra Madre Tierra, la que nos alimenta
Beatriz E. Marín Castro1, Andrea Vargas Mejía2, Karla Tapia1 y Sandra Rocha1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]
Leer más...Cnidarios: anémonas, corales, medusas e hidras
Alberto Rísquez
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de diciembre 2022
Hemos escuchado mucho la historia [ ... ]
Leer más...¿Sirve la luz para el control de insectos plaga? El caso de escarabajos ambrosiales
Rafael Espinosa Luna1, Raúl Alfonso Vázquez Nava1, Juan Manuel López Téllez1, Leonel López Sandoval2, Luis Arturo [ ... ]
Leer más...El vecindario de los tlaconetes
Paulina García Bañuelosy José Luis Aguilar López
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 30 de noviembre 2022
Las salamandras [ ... ]
Leer más...Las orquídeas y su conocimiento tradicional
Milton H. Díaz-Toribio1 y Victoria Sosa2
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 28 de noviembre 2022
La riqueza biocultural [ ... ]
Leer más...La comunicación en la naturaleza
Mario Enrique Favila Castillo
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 29 de noviembre 2022
Una de las características de los seres [ ... ]
Leer más...Abejas nativas, herbáceas y huertas de aguacate
Equipo Proyecto AGUHA
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 25 de noviembre 2022
La diversidad de abejas nativas [ ... ]
Leer más...Las plantas… ¿tienen memoria?
Nidia Luz Sánchez León y Eric Edmundo Hernández Domínguez*
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 24 de noviembre 2022
Las [ ... ]
Leer más...Evolución en acción: trampa y nepotismo
Jorge González-Astorga
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 21 de noviembre 2022
Desde sus orígenes la biología [ ... ]
Leer más...Plantas + microorganismos = holobiontes
Eliezer Cocoletzi Vásquez1 y Sandra Rocha Ortiz2
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 de noviembre 2022
El estudio [ ... ]
Leer más...¿Qué naturaleza quedará a los que vienen?
Sonia Gallina
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 22 de noviembre 2022
El conocimiento generado por los investigadores [ ... ]
Leer más...¿Qué tanto es tantito? Todo es cuestión de números…
Miguel Rubio Godoy
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 18 de noviembre 2022
Bien dice el refrán popular, [ ... ]
Leer más...Ecología química de la araña roja de dos manchas
Neby Melina Mérida-Torres1, Tirinjin T. Máximo-Martínez2 y Samuel Cruz-Esteban2,3*
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]
Leer más...Hij@s de la mitocondria
Noemí Matías-Ferrer1 y Juan Esteban Martínez-Gómez1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de noviembre 2022
El ADN mitocondrial, [ ... ]
Leer más...Nanopartículas para el control de hongos patógenos de aguacate
Luis A. Hermida-Montero1,2, Nicolaza Pariona Mendoza1, Iliana C. Ruiz-Leyva2, Zelene Durán-Barradas1, Antonio Solis-Soria1,3, Daniel [ ... ]
Leer más...