Un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba ha revelado el mecanismo evolutivo que usa Fusarium oxysporum para adaptarse a nuevos ambientes: los transposones o genes saltarines.
Este hongo patógeno, que afecta a más de 150 cultivos y tiene una alta letalidad, se transforma para adaptarse a nuevos ambientes y huéspedes. Por ejemplo, durante décadas no afectaba al plátano, pero surgió una nueva variante del hongo que ataca a este cultivo que antes era resistente. Por eso, conocer sus mecanismos genéticos es tan importante. “Cuando empezamos el estudio no se sabía cómo el hongo podía variar tanto”, explica el catedrático del Departamento de Genética de la Universidad de Córdoba Antonio Di Pietro que, junto a las investigadoras Cristina López y Ana Rodríguez, ha descubierto las estrategias que utiliza el hongo para adaptarse.
Cristina López, la principal autora del estudio, publicado en la revista Nature Communications, se metió en el laboratorio para desentrañar la incógnita. “Partimos de una cepa clonal en la que todos los individuos son genéticamente idénticos. A medida que hacemos presión de selección en un medio de cultivo -en placa- van surgiendo mutaciones espontáneas y solo las beneficiosas son seleccionadas en esa condición ambiental”.
Tras el experimento, secuenciaron el genoma en colaboración con un grupo de EEUU, comparando el hongo inicial con el que resultaba tras pasar por distintas placas y haber ido cambiando. “Y ahí es donde surge la sorpresa”, señala Di Pietro: pensaban que las mutaciones estarían en cambios de unos nucleótidos, dentro del ADN, como se había descrito previamente en levaduras. Sin embargo, lo que descubrieron es que quienes producían los cambios eran los transposones, unos fragmentos de ADN tildados de saltarines, que tienen la capacidad de moverse y reinsertarse en diferentes zonas del genoma. “Se sabía que Fusarium tenía transposones, pero no que eran tan activos”, reconoce el catedrático. Los transposones eran los responsables de gran parte de las mutaciones que ayudaban al hongo a adaptarse en su carrera evolutiva. En este experimento causaron más del 70% de las mutaciones encontradas.
Los genes saltarines impulsan la adaptación de este hongo que afecta a más de 150 cultivos
El genoma de F. oxysporum (su manual de instrucciones) está dividido en dos compartimentos. Por un lado, cuenta con una región central bien conservada y estable, donde está la información más importante y que no cambia mucho. El otro compartimento, conocido como región accesoria, contiene cromosomas específicos de cada cepa que no son vitales y que pueden cambiar rápidamente, mutando para codificar funciones adaptativas en cada momento. Los transposones son muy abundantes en estas regiones accesorias y, tal como se demuestra en este trabajo, son esenciales para la rápida adaptación del patógeno.
Aunque se supone que la adaptación hace al hongo más letal, en este experimento se desveló que era cada vez menos virulento. La explicación, según los investigadores, está en el medio de cultivo: “Encontramos las mutaciones que les permiten tener mucho éxito en placas: crecer más rápido y producir más esporas. Sin embargo, estos cambios lo hacían menos agresivo en la planta. Además, considerando que el hongo lleva millones de años adaptándose a la planta, es difícil que en placa se desarrolle una cepa más agresiva. La mejor adaptación posible ya está en la planta”, admite Cristina López.
Este descubrimiento podría tener una vertiente aplicada, si esas cepas adaptadas a placas con alto crecimiento y poca agresividad luchan o neutralizan la actividad de las cepas agresivas en la planta. En cuanto a su valor científico, el hallazgo abre una vía de investigación para quienes trabajan con hongos similares: los distintos equipos de investigación ya tienen la lupa puesta en los transposones de los organismos que estudian.
