Brotes históricos de marchitez del café vinculados a transferencia de genes de otro hongo


El hongo que causa la marchitez del café absorbió repetidamente segmentos de ADN de un patógeno fúngico relacionado, lo que contribuyó a brotes sucesivos de la enfermedad.


por la Biblioteca Pública de Ciencias


Brotes históricos de marchitez del café vinculados a transferencia de genes de otro hongo
Una hoja de Coffea arabica infectada con Fusarium xylarioides, un patógeno del marchitamiento vascular y agente causal de la enfermedad del marchitamiento del café. La hoja muestra un amarilleo, un síntoma temprano típico de la infección, a medida que el patógeno coloniza el xilema de la planta. Crédito: Lily Peck ( CC BY 4.0 )

Lily Peck, del Imperial College de Londres (Reino Unido), informa sobre estos nuevos hallazgos en un estudio publicado el 5 de diciembre en la revista de acceso abierto PLOS Biology .

Durante el siglo pasado, los brotes de la enfermedad del marchitamiento del café, causada por el hongo patógeno Fusarium xylarioides, han afectado gravemente a la producción de café en toda el África subsahariana. A pesar de que se descubrió en 1927, se sabe poco sobre la genética y la evolución del patógeno, y esta comprensión es crucial para controlar futuros brotes.

En el nuevo estudio, los investigadores compararon los genomas de 13 cepas históricas que abarcan seis décadas y múltiples brotes de enfermedades para investigar cómo el patógeno ha evolucionado y se ha adaptado a sus plantas hospedantes .

Descubrieron que F. xylarioides se compone de al menos cuatro linajes distintos: uno especializado para vivir en plantas de café arábica, uno adaptado a plantas de café robusta y dos linajes históricos que infectaron múltiples especies de café.

Los investigadores también encontraron evidencia de que estas cepas habían recibido repetidamente segmentos de ADN de otro hongo patógeno, F. oxysporum, lo que mejoró la capacidad de F. xylarioides para infectar las plantas de café. Estas adiciones de ADN, llamadas transferencia horizontal de genes, probablemente contribuyeron a la aparición repetida de la enfermedad del marchitamiento del café en el continente africano.

Brotes históricos de marchitez del café vinculados a transferencia de genes de otro hongo
Especificidad del hospedador de los aislamientos de Gibberella xylarioides recolectados de Coffea arabica y C. canephora en plántulas de las respectivas especies hospedadoras. Especificidad del hospedador de los aislamientos de Fusarium xylarioides recolectados de café arábico y café robusta en plántulas de las respectivas especies hospedadoras. Crédito: Fotógrafo A. Girma; Coffee Wilt Disease; editado por Julie Flood; 2009; CAB International, Wallingford, Reino Unido (distribuido con permiso bajo CC BY 4.0 )

Estudios anteriores han demostrado que eventos similares de transferencia horizontal de genes contribuyeron a nuevos brotes de otros patógenos, incluidos el tizón de la papa , ciertos hongos patógenos del trigo y Aspergillus fumigatus, un hongo que infecta más comúnmente a individuos inmunodeprimidos.

Los investigadores concluyeron que el uso de técnicas genómicas en cepas históricas de hongos, muestreadas durante el último siglo y conservadas en colecciones de cultivo, proporcionaría una forma poderosa de investigar más a fondo el papel de la transferencia horizontal de genes en los brotes de hongos.

Los autores añaden: «Un enfoque histórico muestra la importancia de las transferencias horizontales y de los grandes elementos móviles en la aparición de nuevos tipos de enfermedades. Si podemos entender cómo evolucionan los nuevos tipos de enfermedades, podemos ofrecer a los productores el conocimiento que necesitan para reducir el riesgo de que surjan nuevas enfermedades en primer lugar».

Más informaciónPLOS Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002480