Biotecnología cítrica

Biotecnología cítrica Dra. Natalia Gottig

La Cancrosis es una enfermedad producida por una infección de la bacteria Xanthomonas axonopodis pv. citri, que afecta a las plantas cítricas y constituye uno de los principales problemas fitosanitarios con los que hoy en día se encuentran los citricultores argentinos. En el laboratorio “Interacciones Plantas-Microorganismos” dirigido por la doctora Jorgelina Ottado, del IBR, se estudia la interacción de esta bacteria con las plantas y su investigadora asociada, Natalia Gottig, explica de qué se trata.

“No existen hasta el momento plantas resistentes a la enfermedad que causa esta bacteria, por lo que todos los cítricos, limones, naranjas, mandarinas, kinotos, pomelos, son finalmente afectados por la Cancrosis. Nuestro propósito es conocer un poco más los mecanismos que usa la bacteria para infectar la planta y estudiar a su vez cómo ésta puede defenderse. Desde la investigación básica, desde los estudios de los mecanismos de patogenicidad, a futuro podrían surgir nuevas herramientas biotecnológicas para contrarrestar esta enfermedad” señaló la investigadora.

El proceso de infección

La interacción comienza cuando la bacteria ingresa a las plantas a través de las estomas presentes en las hojas o por alguna herida o lesión de la planta explicó Gottig y agregó que una vez que la bacteria ingreso al tejido vegetal, establece la enfermedad, empieza actuando en el espacio intercelular del tejido, se multiplica y una vez que hay suficiente cantidad de bacterias se produce una erosión que sobresale. Esto se manifiesta por manchas de color marrón, que se denominan “Cancros”. La bacteria queda por encima de la hoja en esa protuberancia y cuando llueve o hay viento fuerte, emerge y se traslada, continuando la infección y contagiando toda la planta.

La investigadora indicó que uno de los peligros de esta enfermedad es que cuando la infección es muy severa se puede producir una defoliación lo cual debilita la planta y disminuye la capacidad de producir frutos de la misma. No afecta el sabor, pero como se rompe el tejido de la cáscara, favorece la colonización de otros hongos y que el fruto se pudra más rápido.

“La fruta igual se puede comercializar en el mercado interno, de hecho se hace, pero éste consume aproximadamente un 20% de la producción, el resto se exporta, pero un gran consumidor como la Unión Europea no deja ingresar esa fruta porque es zona libre de Xanthomonas” manifestó Gottig.

Muchos enfoques, el mismo objetivo

“Estudiamos los distintos mecanismos de patogenecidad que usa la bacteria para poder adherirse al tejido, multiplicarse y colonizar, y para mantenerse en el tiempo” manifestó Natalia Gottig al respecto de las distintas líneas de investigación que se desarrollan en el laboratorio. Una de estas se vincula al estudio de un péptido natriurético, denominado PNP que se encuentra en células eucariotas de la planta y que le sirve a las mismas para mantener la del homeostasis del agua.

“Nuestros estudios sugieren que la bacteria adquirió de la planta el gen que codifica este péptido y expresando este péptido y secretándolo durante la infección logra mantener el tejido vegetal con mejores condiciones de hidratación y más saludable. De esta forma, la bacteria puede sobrevivir más tiempo en el tejido infectado y propagarse e infectar más “señaló Gottig.

Otro aspecto del tema del cual nos ocupamos es el estudio de distintos factores que permiten que la bacteria forme biofilms “A esta bacteria le cuesta infectar y mantenerse en el tejido vegetal si se encuentra sola, entonces lo que hace es asociarse con otras células de la misma bacteria y formar una comunidad denominada Biofilm. De esta manera al tener un número de células más grande, puede sobrevivir mejor a las condiciones adversas ambientales y mantenerse mejor sobre la hoja de la planta lo cual aumenta su capacidad infectiva y prolonga la infección. En este sentido, hemos intentado descubrir moléculas involucradas en la formación de Biofilms y caracterizamos una adhesina que es muy necesaria a la hora de formarlo, y hemos observado que cuando se le introduce una mutación a la bacteria, que elimina la expresión de esta adhesina y la bacteria pierde la capacidad de formar el Biofilm y de adherirse al tejido de la hoja disminuyendo la posibilidad de infectar” señaló.

“Estamos estudiando un disacárido osmoprotector que se comprobó que en otras bacterias tiene la función de protección y permite que las células sobrevivan en situaciones de estrés salino, oxidativo, o a temperaturas extremas, pero con respecto a las Xanthomonas, no se conocía la funcionalidad de este disacárido qué pasaba. Entones nos pusimos a estudiar y vimos que le sirve Xanthomonas para defenderse de distintos estrés, como pasaba con otras bacterias, pero lo novedoso es que a su vez, en la interacción con la planta, es muy necesario para que haya una buena infección. Esta es una línea paralela que está recién comenzando” manifestó Gottig.

El equipo

El laboratorio “Interacciones Plantas-Microorganismos” se encuentra en el IBR, ubicado en el Centro Científico Tecnológico Conicet Rosario, y está dirigido por la doctora Jorgelina Ottado, investigadora independiente del Conicet, y compuesto por la doctora Natalia Gottig, investigadora adjunta del Conicet, la investigadora asistente Betiana Garavaglia y los becarios doctorales Florencia Ficarra, Germán Sgro, y el tesinista Federico Gonzalez.