27 enero 2007

Infecciones benéficas

Donde no está de más que un hongo infectado te penetre en las células

Dichanthelium lanuginosum
es una gramínea sin nada que llame la atención, una hierba más entre muchas. Pero Yellowstone nunca defrauda. Y nuestra protagonista de hoy crece en este Parque sobre suelos geotérmicos cuya temperatura supera los 50 ºC durante unos meses al año. Otras plantas en similares condiciones se marchitan y mueren sin resistirse demasiado. Pero esta no.
Hace unos años, una tal Regina S. Redman decidió examinar esta peculiar capacidad de superviviencia. Analizando la gramínea lo primero que encontraron fue un hongo endófito en las raíces, hojas, tallos y semillas de Dichantelium (¿se acuerdan de la babosa fotosintética?). El análisis del ADN mostró que era una especie de Curvularia que, además, se mostró incapaz de crecer o reproducirse independientemente de la planta a más de 40 ºC. La conclusión de esta etapa era que Curvularia vivía exclusivamente dentro de las células de Dichantelium y allí sí parecía poder reproducirse sin problemas.

La siguiente etapa de experimentos fue más interesante aún: se esterilizaron semillas de Dichantelium para generar plantas libres del hongo endófito. Luego se plantaron y, tras germinar, una parte fue inoculada artificialmente con el hongo y otra no. En los días posteriores se observó que ambos tipos de plantas no se diferenciaban demasiado en crecimiento ni desarrollo cuando se las mantenía a temperaturas moderadas. Luego, sus raíces fueron sometidas a temperaturas desde 50 a 65 ºC durante ciclos de varios días. A 50 ºC las plantas libres de hongos se marchitaban y sufrían clorosis (falta de clorofila). A 65 ºC todas murieron. Las plantas simbióticas sobrevivieron a ambas pruebas.
Al analizar las plantas supervivientes, se vió que el hongo estaba en todas ellas: ambos simbiontes habían sobrevivido al calor y, de alguna manera, se habían protegido mutuamente.
Aunque los mecanismos que permitían la mutua protección seguían siendo desconocidos parecía que el esquema general había sido descrito de forma más o menos completa. Pero no, la naturaleza es barroca y en este caso no se conformó con simples endosimbiosis.

Desde bastantes años antes se conocía la existencia de virus en los hongos. Los genomas de los virus fúngicos se caracterizan por una doble cadena de ARN que se denomina dsRNA y que no se presenta en los propios hongos. Por tanto, detectar su presencia es un buen indicador de infección vírica. Lo que sigue se lo pueden suponer: el hongo Curvularia, simbionte de Dichantelum, estaba siempre infectado por un virus. Lograron aislarlo y se vió que tomaba la forma de partículas esféricas de unos 27 nm de diámetro.

CThTV, Curvularia Thermal Tolerance Virus

Los siguientes experimentos eran obvios y les comento directamente los resultados: las plantas simbiontes con hongos pero libres de virus no resistieron los ciclos de calor 65 ºC durante 10 horas diarias durante 2 semanas y cayeron tal como lo habían hecho las plantas libres de hongos. Los simbiontes planta-hongo-virus soportaron perfectamente que les cocieran las raíces.

Estamos ante un caso de triple simbiosis donde un virus que infecta un hongo que infecta una planta confiere protección ante el estrés térmico a todos los componentes del grupo siendo todos los simbiontes necesarios. He querido comentarlo para que se vea con claridad que la simbiosis entre organismos hace extraños compañeros y que la riqueza de relaciones entre organismos vivos y no tan vivos nos provee de sorprendentes ejemplos. Por cierto, el mecanismo por el cual todo esto funciona no se ha descubierto aún.
El virus ha sido bautizado como CThTV (Curvularia Thermal Tolerance Virus) y su ficha puede consultarse en esta página de ICTVdB - The Universal Virus Database. Sólo le falta un pase por Gran Hermano para hacerse famoso.

Un par de referencias:
Luis M. Márquez et al., 2006, DOI: 10.1126/science.1136237
Regina S. Redman et al., 2002, DOI: 10.1126/science.1072191
y si quieren ver un caso de virus-bacterias-insectos con protección ante parásitos:
Nancy A. Moran et al., 2005, DOI: 10.1073/pnas.0507029102

2 comentarios:

Ana dijo...

Hay una planta cuyo nombre se me escapa ahora que ha invadido el lago de Izabal por estas tierras. Todo el mundo la ve como un huésped terrible porque se supone que va a acabar con el lago.

Después de los últimos posts tuyos me doy cuenta de que la naturaleza realiza labores que no le convienen al ser humano, pero que son hechos normales.

¿Será normal que el ser humano haga las burradas que hace sin preocuparse por la naturaleza? ¿Es normal en los humanos contaminar sin darse cuenta o sin preocuparse? ¿somos anormales los que nos preocupamos?

Angel dijo...

Las preguntas son difíciles y sólo tengo una respuesta aproximada: somos una especie más pero con un éxito reproductivo enorme y un consumo de recursos insostenible. Eso sólo puede acabar de dos formas: una crisis o, antes de que llegue, una corrección de las actitudes. Lo de la crisis hay que entenderlo en formato antropocéntrico: la vida seguirá porque es muy eficaz en superar los problemas. Nosotros seguiremos o no, depende de la magnitud de la crisis, pero desde un punto de vista global no es muy importante. Personalmente creo que sucederá lo otro: en algún momento, cuando las circunstancias aprieten, no habrá otro remedio que reaccionar y reconducir las estrategias de producción y de consumo de energía. Pero aún no tenemos estímulo suficiente, las cosas tienen que ponerse bastante peor.

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