Un estudio de científicos del Instituto Leloir, la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) y el Instituto Cesar Milstein sugiere que la capacidad de ataque de una plaga agrícola que afecta al repollo, la coliflor y otras hortalizas relacionadas sería mayor durante la noche.
(16/12/2016 – Agencia CyTA-Instituto Leloir). La bacteria que causa la “podredumbre negra” en repollo, nabo, coliflor y otras crucíferas podría ser más infectiva de noche que de día. Así lo propuso un equipo liderado por investigadores del Instituto Leloir (FIL), para quien el hallazgo podría tener aplicación futura en la lucha contra esta y otras plagas agronómicas de alto impacto.
Los científicos se centraron en un fotorreceptor de luz roja llamado “bacteriofitocromo” de la bacteria Xanthomonas campestris. Los estudios mostraron que la exposición a la luz se relaciona de manera inversa con su capacidad infectiva de la bacteria: es más virulenta en la oscuridad y menos virulenta después de ser iluminada, según explicó el doctor Fernando Goldbaum, jefe del Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular del Leloir.
El fotorreceptor funcionaría como un “ojo molecular” para la bacteria, que le permite detectar la luz ambiental y generar una respuesta biológica para la cual fue evolutivamente seleccionado, subrayó el doctor Hernán Bonomi, también investigador del CONICET en el laboratorio de Goldbaum.
En estudios realizados con bacterias mutantes que carecen de ese fotorreceptor y Arabidopsis thaliana, una pequeña planta emparentada con las coles que se usa como modelo experimental, los investigadores comprobaron que la luz inhibe la activación de ciertos genes que influyen sobre la virulencia del patógeno. El trabajo fue publicado en la revista EMBO Reports.
Los investigadores proponen que este “ojo molecular” no sólo podría señalizarle a la bacteria el ciclo día-noche, sino también las partes expuestas o sombreadas de la planta. Esto le permitiría atacar en lugares y momentos determinados, dado que los sistemas de defensa vegetales funcionan de manera diferente en distintos momentos del día y condiciones de exposición a la luz solar. “Sería una estrategia para optimizar los recursos. Sin embargo, son hipótesis que deberían ser corroboradas”, enfatizó Bonomi.
A su vez, los investigadores también dilucidaron en el Journal of Molecular Biology la estructura atómica 3D del fotorreceptor o “bacteriofitocromo”. El trabajo – que comenzó en el nodo FIL de la Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM), a cargo de los doctores Sebastian Klinke y Lisandro Otero, y culminó en el potente generador de rayos X del sincrotrón SOLEIL ubicado en Francia – podría ayudar a comprender mejor a otros fotorreceptores de la misma familia encontrados en bacterias, hongos y otros organismos.
De acuerdo con Bonomi, la comprensión de los mecanismos de ataque de estos patógenos vegetales podría favorecer el diseño futuro de estrategias para desarticular plagas en cultivos de importancia agronómica, como las que provocan pérdidas millonarias en arroz y cítricos.
De los avances también participaron los doctores Jimena Rinaldi, Gabriela Sycz y Rodrigo Sieira, de la FIL; Florencia Malamud de la UNSAM; Adrián Vojnov, del Instituto de Ciencia y Tecnología Dr. Cesar Milstein y la Fundación Pablo Cassará; y Peter Hildebrandt, Francisco Velázquez-Escobar y María Mroginski, de la Universidad Técnica de Berlín, en Alemania.
Placa de petri con colonias bacterianas anaranjadas de Xanthomonas campestris, una bacteria que causa la “podredumbre negra” en repollo, nabo, coliflor y otras crucíferas.
Cristales de proteína del bacteriofitocromo de Xanthomonas de color verde-azulados (debido a su unión con la biliverdina) usados para para los estudios de difracción de rayos X.