el moho gris Botrytis cinerea recibe su nombre de cómo infecta las vides, pero puede infectar a más de cuatrocientas plantas diferentes. ¿Cómo puede tener tanto éxito con tantas víctimas diversas? Teruhiko Kuroyanagi y sus colegas examinaron cómo Botrytis cinerea aborda algunas moléculas de defensa de las plantas, conocidas como fitoalexinas. El estudio de los genes implicados en la respuesta fúngica indica que Botrytis cinerea tomó estos genes de un organismo distante, lo que le permitió infectar a más especies.
Las fitoalexinas son compuestos antimicrobianos producidos por las plantas para combatir infecciones. Son tóxicos para el atacante y vienen en muchas variedades diferentes. Cualquier atacante exitoso debe poder desactivar las defensas de la planta que está atacando. Sin embargo, aunque el atacante quiere socavar las defensas de la planta, solo necesita atacar los pocos productos químicos que envía la planta. Cualquier intento de combatir las defensas químicas que la planta no está usando es una pérdida de esfuerzo. Así que con tantas defensas posibles, ¿cómo Botrytis cinerea producir las herramientas adecuadas? Kuroyanangi y sus colegas encontraron la respuesta en un gen llamado Bccpdh.
Bccpdh es un gen que se regula positivamente por una sustancia química llamada capsidiol. Este es un químico utilizado por las plantas de tabaco para su defensa. Kuroyanangi y sus colegas crearon cepas mutantes de Botrytis cinerea que tenia defectuosa Bccpdh genes Liberaron estas cepas en el tabaco, así como en la patata, el tomate, la uva y la berenjena. Solo el tabaco usa capsidiol para la defensa. Los botánicos encontraron que las cepas alteradas de Botrytis cinerea no pudo atacar el tabaco de manera efectiva, pero aun así no tuvo problemas con las otras plantas. Los resultados mostraron que Bccpdh era parte de un juego de herramientas Botrytis cinerea podría usarse solo cuando fuera necesario para infectar plantas productoras de capsidiol.
Kuroyanangi y sus colegas buscaron para ver cuál de Botrytis cinerea familiares también tenían la Bccpdh gene. La respuesta fue ninguna.
Una búsqueda explosiva utilizando BcCPDH como secuencia de consulta reveló que se pueden encontrar ortólogos probables solo en algunos hongos Pezizomycotina pertenecientes a Ascomycota. Se encontraron ortólogos de una variedad taxonómicamente diversa de especies de hongos, incluidos patógenos animales e insectos, y no hubo correlación entre su homología y la relación taxonómica, lo que podría indicar múltiples eventos de transferencia horizontal de genes de la cpdh gen en la diversificación de hongos Ascomycota.
kuroyanagi et al. 2022
Ahora tiene la Bccpdh gen, combinado con su capacidad para detectar qué defensas usa su huésped, Botrytis cinerea ha ampliado su abanico de víctimas. Además, Bccpdh se conserva ampliamente en Botrytis cinerea, lo que significa que cualquier cepa de Botrytis cinerea está mirando, encontrará que tiene la Bccpdh gen, incluso si se descubre que esa cepa no se está ejecutando a través de huéspedes donde el gen sería útil. Kuroyanagi y sus colegas escriben:
A pesar de que las plantas productoras de capsidiol representan solo una pequeña fracción de más de 400 plantas hospedantes de B cinerea, la actividad de CPDH se mantuvo en todos los B cinerea cepas aisladas de plantas que no producen capsidiol. Esto puede insinuar la presencia de una presión de selección contra la pérdida de CPDH, a pesar de que solo afecta a un número limitado de plantas hospedantes. Esto plantea la pregunta de si B cinerea es capaz de mantener las resistencias adquiridas durante un tiempo prolongado, lo que puede explicar cómo evolucionó y se estableció como el patógeno polixeno que es.
kuroyanagi et al. 2022
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Kuroyanagi, T., Bulasag, AS, Fukushima, K., Ashida, A., Suzuki, T., Tanaka, A., Camagna, M., Sato, I., Chiba, S., Ojika, M. y Takemoto , D. (2022) “Botrytis cinerea identifica plantas huésped a través del reconocimiento de capsidiol antifúngico para inducir la expresión de un gen de desintoxicación específico, " Nexo PNAS, 1(5). Disponible en: https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgac274.
