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# Biología # Microbiología

Colletotrichum: ¿Amigo o enemigo en los hongos?

Explorando la doble naturaleza de los hongos Colletotrichum y su impacto en las plantas.

Cassandra L. Ettinger, Jonathan A. Eisen, Jason E. Stajich

― 6 minilectura


Colletotrichum: ¿Amigo o Colletotrichum: ¿Amigo o enemigo fúngico? en la salud de las plantas marinas. Investigando el papel de Colletotrichum
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Colletotrichum es un grupo de hongos conocido por sus vidas interesantes que a veces son amigables y otras, bueno, no tanto. Estos hongos pueden vivir dentro de los tejidos de las plantas sin causar daño, o pueden volverse malos y empezar a causar diversas enfermedades. Son bastante versátiles y se pueden encontrar viviendo en una amplia gama de plantas, mostrando su capacidad de adaptarse a diferentes entornos.

Las Dos Caras de Colletotrichum

En cuanto a su estilo de vida, los hongos Colletotrichum pueden ser un poco dramáticos. Pueden empezar siendo amigables, manteniendo a sus plantas hospedadoras vivas y sanas, pero una vez que las cosas se ponen difíciles, cambian de marcha y empiezan a causar problemas. Este cambio de amigos a enemigos se llama un estilo de vida hemibiotrófico. Durante su fase "amable", viven de la planta sin causar daño, pero cuando las condiciones se complican, se vuelven necrotróficos, lo que hace que la planta sufra y se vea bastante mal.

El Problema que Causan

Colletotrichum es famoso por causar un tipo de enfermedad en las plantas conocido como antracnosis. Esta enfermedad provoca manchas oscuras, o lesiones, en las plantas, ¡lo que no les ayuda a verse bien en absoluto! Esto convierte a Colletotrichum en uno de los diez problemáticos hongos en la agricultura, afectando cultivos alrededor del mundo.

Curiosamente, mientras que algunas especies de Colletotrichum solo les gusta merodear por ciertas plantas, otras son como animales fiesteros y pueden infestar muchos tipos diferentes de plantas. Han estado por aquí desde hace mucho tiempo, evolucionando junto a las plantas con flores durante millones de años, comenzando con una preferencia por ciertas plantas y luego ampliándose.

Encontrando un Nuevo Hogar en el Agua

Los hongos Colletotrichum no son solo de tierra; ¡también han sido vistos en la fiesta de las plantas acuáticas! Hallazgos recientes muestran que estos hongos también pueden vivir en pastos marinos, como Zostera marina, que es una superestrella en los ecosistemas costeros. Zostera marina ayuda a crear hábitats, estabiliza sedimentos y absorbe carbono de la atmósfera, ¡así que es un gran deal en los ambientes marinos!

Viviendo Dentro de los Pastos Marinos

Los científicos han estado viendo cómo Colletotrichum interactúa con Zostera marina. Los estudios revelaron que estos hongos son bastante aficionados a estar en las hojas y los rizomas del pasto marino, sugiriendo que podrían haberse formado una relación acogedora. Sin embargo, aún no están causando daño, lo que plantea preguntas sobre su verdadera naturaleza: ¿son solo huéspedes extra, o tienen un lado oscuro esperando a salir?

El Impacto del Cambio Climático

Con el cambio climático moviendo las aguas en nuestros océanos, entender cómo Colletotrichum afecta la salud de los pastos marinos se vuelve cada vez más importante. A medida que el clima cambia, los pastos marinos pueden estresarse, lo que podría darle a los hongos la oportunidad de pasar de inquilinos amigables a plagas no deseadas.

Profundizando: Análisis del Genoma

Para obtener una imagen más clara de lo que Colletotrichum sp. CLE4 (una especie específica que vive en Zostera marina) está haciendo, los científicos mapearon su genoma. Esto es como leer todo el manual de instrucciones de una criatura única para ver qué la hace funcionar. Descubrieron que esta cepa en particular tiene un genoma relativamente pequeño en comparación con algunos de sus primos.

¿Qué Hace Especial a CLE4?

El genoma de Colletotrichum sp. CLE4 es bastante compacto, con alrededor de 12,000 genes. Esto significa que no tiene tanto material genético como otros hongos relacionados. Los científicos encontraron que, aunque tiene menos genes, sigue siendo muy eficiente en sus funciones, mostrando una tasa de completitud de casi el 99% en sus evaluaciones. Esto lo convierte en un candidato confiable para estudiar cómo los hongos se adaptan a diferentes entornos.

¿Por qué Tan Pocos Genes?

El tamaño más pequeño del genoma puede ser un signo de "optimización genómica". Piénsalo como un hongo a dieta, cortando el exceso para enfocarse en lo esencial. Este tipo de reducción puede ocurrir cuando una especie se adapta a un entorno específico, como la vida marina en la que se encuentra Colletotrichum sp. CLE4.

¿Qué Descubrieron los Científicos?

Al mirar de cerca los genes, los científicos vieron que muchas familias de genes conservadas estaban ausentes en Colletotrichum sp. CLE4, sugiriendo que ha perdido algo de su "carga genética" con el tiempo. Los genes que faltan pueden incluir aquellos que ayudan con el transporte, metabolismo e incluso defensas contra las plantas hospedadoras. Aunque puede parecer alarmante, también puede significar que el hongo ha encontrado una manera de arreglárselas con menos.

¿Quiénes Son Sus Parientes?

En el gran árbol genealógico de los hongos, Colletotrichum sp. CLE4 está más cerca de su pariente C. godetiae, que es infame por causar enfermedades en plantas terrestres. Sorprendentemente, su genoma comparte un alto nivel de similitud con C. godetiae, lo que levanta cejas sobre si podría representar una nueva cepa marina.

Lo Bueno, Lo Malo y Los Hongos

Entonces, ¿cuál es el veredicto sobre Colletotrichum sp. CLE4? Los hallazgos sugieren que probablemente esté en buena onda con Zostera marina sin causar daño en condiciones normales. Pero cuando las cosas se ponen difíciles—como durante el estrés o condiciones adversas—este hongo amigable podría decidir volverse hostil.

Esta capacidad de alternar entre ser beneficioso y dañino no es única de Colletotrichum sp. CLE4. Muchos hongos tienen dualidades donde pueden ser útiles bajo las circunstancias adecuadas pero también convertirse en problemáticos cuando la situación cambia.

¿Qué Sigue Para Colletotrichum?

Entender la ecología de Colletotrichum en ambientes marinos es crucial, especialmente a medida que el planeta se calienta. El potencial de estos hongos para cambiar entre ser útiles y dañinos significa que se necesita más investigación. Los científicos están ansiosos por explorar cómo otros factores estresantes, como el cambio climático, podrían desencadenar su lado patogénico.

En conclusión, Colletotrichum es un grupo de hongos fascinantes que pueden actuar como amigos o enemigos, especialmente cuando se trata de su relación con diferentes plantas hospedadoras, incluidos los pastos marinos. Con la investigación y el monitoreo en curso, podemos esperar entender mejor a estos diminutos organismos y su impacto en el medio ambiente. Así que la próxima vez que estés cerca del agua o de un campo, recuerda que el buen Colletotrichum podría estar acechando cerca, decidiendo si bendecir a las plantas con su presencia o causar un poco de caos.

Fuente original

Título: Genomic streamlining of seagrass-associated Colletotrichum sp. may be related to its adaptation to a marine monocot host

Resumen: Colletotrichum spp. have a complicated history of association with land plants. Perhaps most well-known as plant pathogens for the devastating effect they can have on agricultural crops, some Colletotrichum spp. have been reported as beneficial plant endophytes. However, there have been only a handful of reports of Colletotrichum spp. isolated from aquatic plant hosts and their ecological role in the marine ecosystem is underexplored. To address this, we present the draft genome and annotation of Colletotrichum sp. CLE4, previously isolated from rhizome tissue from the seagrass Zostera marina. This genome (48.03 Mbp in length) is highly complete (BUSCO ascomycota: 98.8%) and encodes 12,015 genes, of which 5.7% are carbohydrate-active enzymes (CAZymes) and 12.6% are predicted secreted proteins. Phylogenetic placement puts Colletotrichum sp. CLE4 within the C. acutatum complex, closely related to C. godetiae. We found a 8.69% smaller genome size, 21.90% smaller gene count, and the absence of 591 conserved gene families in Colletotrichum sp. CLE4 relative to other members of the C. acutatum complex, suggesting a streamlined genome possibly linked to its specialized ecological niche in the marine ecosystem. Machine learning analyses using CATAStrophy on CAZyme domains predict this isolate to be a hemibiotroph, such that it has a biotrophic phase where the plant is kept alive during optimal environmental conditions followed by a necrotrophic phase where the fungi actively serves a pathogen. While future work is still needed to definitively tease apart the lifestyle strategy of Colletotrichum sp. CLE4, this study provides foundational insight and a high-quality genomic resource for starting to understand the evolutionary trajectory and ecological adaptations of marine-plant associated fungi.

Autores: Cassandra L. Ettinger, Jonathan A. Eisen, Jason E. Stajich

Última actualización: Dec 17, 2024

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.629027

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.629027.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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