Dra. Patricia Ponce Noyola
Departamento de Biología,
División de Ciencias Naturales y Exactas,
Campus Guanajuato,
Universidad de Guanajuato
La enfermedad denominada “Pudrición Blanca” del ajo y la cebolla, es producida por el hongo llamado Sclerotium cepivorum, específico de plantas del género Allium Berk. Zacatecas y Guanajuato son los principales estados productores y exportadores de ajo en México, por lo que resulta importante el estudio del agente que causa esta enfermedad y que tiene impacto económico en la región.
El control de la pudrición blanca en la región del Bajío se centra en atacar a los esclerocios los cuales son estructuras de resistencia y propagación que produce el hongo y que pueden permanecer viables en suelo hasta 20 años. Los esclerocios están recubiertos de melanina, siendo dicho pigmento al que se le ha atribuido la función de protección, resistencia y patogenicidad en varios hongos que afectan al humano y plantas de interés agronómico.
En el laboratorio, se ha determinado que la ruta de melanización de S. cepivorum, es a través de la vía del DHN (dihidroxinaftaleno), siendo la scitalona deshidratasa (SDH), una enzima clave en la ruta biosintética de la DHN-melanina, la cual participa en dos pasos de deshidratación de compuestos intermediarios: la scitalona y la vermelona y podría ser un buen blanco para inhibir la síntesis de melanina involucrada en recubrir el esclerocio.
Para poder llegar a ese objetivo, y después de determinar el tipo de melanina presente en el esclerocio, se procedió a la búsqueda del gen responsable de producir la proteína, amplificarlo y sobre-expresarlo para tener la proteína SDH recombinante. Para estar seguros de que estábamos expresando en el laboratorio el gen de interés, se midió la actividad enzimática utilizando un sustrato sintético y se comprobó que efectivamente, teníamos sobre-expresión de la proteína SDH y que ésta es funcional ya que presentó actividad enzimática en las condiciones del laboratorio. Con la enzima purificada, en un futuro se podrían diseñar inhibidores específicos de la enzima y con ello facilitar el control de la enfermedad.
La siguiente pregunta que nos hicimos, es que pasa si inhibimos la síntesis de la SDH y medimos el efecto sobre la maduración de los esclerocios. En otros hogos ya se había reportado el efecto del triciclazol como inhibidor de la formación de la DHN-melanina; nosotros al probarlo en S.cepivorum, detectamos que se retardaba la formación y maduración de los esclerocios, ya que la SDH no tiene el sustrato para continuar la ruta de biosíntesis de la melanina; esos resultados nos indicaron que debíamos tratar de interrumpir el gen de la SDH y ver qué efecto tiene en la formación del esclerocio y en la capacidad de sobrevivencia del hongo sin la producción de melanina.
Hemos estado trabajando con estrategias de interrupción del gen de la SDH, como la de CRISP-Cas9, entre otras, esperamos que en cuanto sea permitido regresar al laboratorio podamos continuar con los experimentos que se quedaron pendientes. En este trabajo, han participado estudiantes de licenciatura y maestría en Biología experimental, técnicos y profesores de los departamentos de Biología y Química de la DCNE.
Fecha de publicación: 9 de mayo de 2021.
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