Identificación y caracterización de genes involucrados en la biosíntesis de metabolitos secundarios relacionados a la síntesis de compuestos con potencial patogénico en Pseudocercospora ulei, fitopatógeno de Hevea brasiliensis
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2021
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Resumen
Hevea brasiliensis es considerada la principal fuente de caucho natural para aprovechamiento en la producción de látex, sin embargo, las plantaciones se ven afectadas por la presencia de Pseudocercospora ulei, un hongo ascomiceto especializado que ataca las hojas inmaduras llevando a la planta a la muerte por agotamiento. A pesar de la importancia económica que representa esta plantación, se ha descuidado el estudio del patógeno, por tanto la información fenotípica, patogénica, molecular y en general el estilo de vida de P. ulei es desconocida. Sin embargo, se sabe que para llevar a colonizar el hospedero, los hongos sintetizan una gran variedad de metabolitos secundarios, principalmente asociados a etapas de desarrollo específicas, que permiten evadir -o responder- la respuesta inmune de la planta, además de brindar protección frente factores ambientales. Así, los MSs presentan diversos roles ecológicos importantes como factores de virulencia para las interacciones planta- patógeno. Por consiguiente, dilucidar el tipo de nutrición y los MSs con potencial patógeno en P. ulei genera un acercamiento al entendimiento del mecanismo de acción de este hongo para llegar a una alternativa más eficaz de fitocontrol. En este contexto, se realizó la búsqueda de grupos de genes asociados a metabolitos secundarios in silico que tuvieran potencial patogénico a partir del genoma de P. ulei, logrando identificar dos clusters de tipo PKS a saber: Melanina y Ácido secalónico. Una vez identificados estos clusters, se realizó la verificación de expresión de estos genes en el hongo mediante ensayos de infección in vitro de H. brasiliensis con P. ulei. Estos datos permitieron evidenciar la expresión de melanina y, en menor medida, de ácido secalónico en el transcurso de la infección y nos permiten inferir un mecanismo nutricional de tipo biótrofo/monomertrofo en P. ulei.
Descripción
Abstract
Hevea Brasiliensis is considered the main source of natural rubber for use in latex production, however, plantations are affected by the presence of Pseudocercospora ulei, a specialized ascomycete fungus that attacks immature leaves leading the plant to death by exhaustion. Despite the economic importance that this plantation represents, the study of the pathogen has been neglected, therefore phenotypic, pathogenic, molecular and generally the lifestyle of P. ulei is unknown. However, it is known that to lead to colonization of the host, fungi synthesize a wide variety of secondary metabolites, mainly associated with specific development stages, which allow to evade -or respond- the plant's immune response as well as providing protection against environmental factors. Thus, MSs present several important ecological roles as virulence factors for plant-pathogen interactions. Therefore, elucidating the type of nutrition and MSs with pathogenic potential in P. ulei generates an approach to the understanding of the mechanism of action of this fungus to reach a more efficient alternative of control. In this context, the search for groups of genes associated with secondary metabolites in silico that had pathogenic potential from the genome of P. ulei, managing to identify two PKS type clusters: melanin and secalonic acid. Once these clusters were identified, their expression was verified in the fungus through in vitro infection of H. Brasiliensis with P. ulei. These data made it possible to demonstrate the expression of melanin and, to a lesser extent, secalonic acid during the course of infection and allow us to infer a biotrophic / monometromorphic nutritional mechanism in P. ulei.
Palabras clave
Fitopatógeno, Metabolitos secundarios, Clusters
Keywords
Phytopathogen, Secondary metabolites, Clusters