Regulación del correcto crecimiento del moho verde de los cítricos

Como cultivo frutícola importante, el rendimiento y los beneficios de la plantación de cítricos aumentan año tras año. Su producción alcanzó los 14.8 mil millones de toneladas en 2021, principalmente de Estados Unidos, Brasil y China (FAO, 2021). 

Los cítricos son muy susceptibles a las infecciones fúngicas poscosecha durante el transporte y el almacenamiento, lo que genera graves pérdidas económicas. Entre las diversas enfermedades, el moho verde causado por Penicillium digitatum (Ascomycota) es particularmente significativo y produce inconmensurables daños en la industria cítrica. 

Cuando hay una herida en la cáscara delas frutas, las esporas de P. digitatum poseen la capacidad de penetrar el sistema de defensa y causar una infección. 

Actualmente, el método predominante para controlar el moho verde poscosecha es la aplicación de fungicidas sintéticos, sin embargo, plantean riesgos potenciales tanto para los humanos como para el medio ambiente.

Además, el uso de fungicidas químicos puede contribuir a la generación de cepas mutantes resistentes. Por lo tanto, la identificación de nuevos objetivos para los fungicidas y desarrollar estrategias de control seguras y respetuosas con el medio ambiente es un canal importante para controlar eficazmente el moho verde poscosecha.

La polaridad, base del crecimiento correcto

La morfogénesis celular de los hongos está regulada por la polaridad y el desarrollo de hifas, que son la sustentación de todas las funciones celulares. La iniciación y el mantenimiento de la polaridad del micelio en hongos patógenos es un componente importante de la morfogénesis, la colonización y la infección del huésped. La pared celular de las esporas se deposita localmente y el material nuevo se transporta a la parte superior de la célula para germinar en una célula tubular extendida. 

El establecimiento y mantenimiento de la polaridad celular requiere la participación de las redes citoesqueléticas e intracelulares para facilitar el transporte de nutrientes esenciales a la punta del micelio. 

Un mutante con defectos de crecimiento

En un estudio actual, se encontró un mutante con defectos de crecimiento significativos y virulencia reducida de P. digitatum,  y se determinó que el sitio de mutación se encontraba dentro de la región codificante del gen PdMesA. La proteína correspondiente contiene un dominio de estabilización del eje de polaridad, lo que implica que el gen PdMesA regula la polaridad de las hifas de P. digitatum. 

Además, este estudio indicó que el gen PdMesA está involucrado en varios procesos biológicos importantes, incluido el crecimiento de las hifas, la germinación de las esporas, la tolerancia al estrés y la virulencia en P. digitatum. 

Los resultados demuestran que los mutantes de deleción del gen PdMesA (mutantes ΔPdMesA)  exhiben distorsión y mayor ramificación de las hifas, y menor tasa de germinación de las esporas, lo que sugiere que PdMesA está involucrado en el mantenimiento de la polaridad celular. 

Además, el análisis RT- PCR de los mutantes ΔPdMesA exhibió cambios significativos en la expresión del gen de la enzima quitina sintasa* lo qual indica que PdMesA es esencial para la integridad estructural y funcional de la pared celular del hongo. 

También se comprobó que la eliminación del gen PdMesA suprime los genes relacionados con las enzimas pectinasa y celulasa, y de síntesis de varios ácidos carboxílicos, lo que da como resultado una disminución considerable de la virulencia de P. digitatum. 

PdMesA, gen involucrado en la polaridad y otras funciones

Este estudio revela que PdMesA regula el crecimiento polar de las hifas, la integridad de la pared celular y la virulencia en P. digitatum. En consecuencia, PdMesA es un objetivo muy prometedor para la investigación de fungicidas innovadores.

* Enzima que cataliza la formación de quitina, mediante la transferencia de N-acetilglucosamina desde la uridina difosfato N-acetilglucosamina (UDP-GlcNac) a la cadena de quitina en crecimiento (de β 1-4 GlcNac). La quitina es un polisacárido formado por un polímero de cadena larga de N-acetilglucosamina, siendo el componente principal de la pared celular de los hongos y del exoesqueleto de los artrópodos.

Fuentes

Liu, S.; Liu, X.; Lai, W.; Lu, Y.; Wang, Y.; Long, C. (2024).
PdMesA regulates polar growth, cell wall integrity, and full virulence in Penicillium digitatum of citrus
Postharvest Biology and Technology, 215: 113017. 

Imágenes

https://www.tecnicoagricola.es/penicillium-digitatum-moho-verde-y-penicillium-italicum-moho-azul/ 
Acceso el 13/08/2024.

https://www.agrolink.com.br/problemas/bolor-verde_1849.html
Acceso el 13/08/2024.