La proteína permite que los hongos que infectan los cultivos ‘huelan’ los alimentos

Hongo Neurospora que crece en el tronco de un árbol después del reciente incendio Cima Dome en el desierto de Mojave. Crédito: Alex Carillo / UCR

Una nueva investigación muestra que las mismas proteínas que habilitan los sentidos humanos como el olfato también permiten que algunos hongos detecten algo que pueden comer.


El estudio de UC Riverside ofrece nuevas vías para proteger a las personas del hambre debido a la escasez de alimentos inducida por hongos patógenos. Comprender cómo los hongos detectan y digieren las plantas también puede ayudar a los científicos a diseñar cepas de hongos más eficientes para producir biocombustibles.

Publicado recientemente por la revista mBio de la Sociedad Americana de Microbiología, el estudio detalla cómo reaccionan los hongos a la celulosa, el principal componente de las paredes celulares de las plantas. Los seres humanos y otros animales carecen de las enzimas necesarias para digerir la celulosa, pero los hongos pueden convertirla en glucosa, un azúcar que es una excelente materia prima para los biocombustibles.

La clave de esto Proceso de conversión son proteínas G, que envían señales desde la membrana externa de una célula a su núcleo.

“Estas proteínas obtienen información sobre lo que hay fuera de la célula en lo que es esencialmente el cerebro de la célula, el núcleo, que a su vez le indica a la célula que produzca un cóctel de enzimas que digieren la celulosa. “, dijo el autor del estudio y candidato a doctorado en bioquímica Logan Collier.

Para determinar si las proteínas G desempeñan un papel en la capacidad de los hongos para detectar celulosa cercana, los investigadores modificaron cepas de un hongo llamado Neurospora crassa. Una vez que se mutaron las proteínas G, Neurospora ya no tenía la capacidad de “ver” que estaba en la celulosa.

La proteína permite que los hongos que infectan los cultivos 'huelan' los alimentos

La explosión del arroz, causada por un hongo, puede sobrevivir en los residuos de cultivos, moverse con semillas y moverse entre campos produciendo esporas en el aire. Crédito: UCANR

Neurospora es un hongo filamentoso, lo que significa que está formado por tubos delgados que se expanden y forman una malla a medida que crece. Desempeña un papel vital en el medio ambiente, reciclando el carbono al consumir material vegetal en descomposición y convertirlo en glucosa.

También está estrechamente relacionado con los patógenos. hongos que matan cultivos como el tomate y el trigo. UN especies relacionadas también provoca una explosión de arroz, que destruye suficiente arroz para alimentar a unos 80 millones de personas al año. Sepa como interferir con G proteína la señalización en el hongo para que no pueda detectar su “alimento” podría ser crucial para detener este tipo de infecciones.

“Nadie ha examinado previamente cada miembro de la vía de señalización, creando un modelo de cómo todas las proteínas G trabajan juntas”, dijo Katherine Borkovich, profesora de microbiología y patología vegetal en UC Riverside, quien dirigió el ‘estudiar.

En el futuro, al equipo de investigación también le gustaría aplicar lo aprendido a la producción de biocombustibles.

“Nuestro estudio mostró que hay formas de modificar el hongo para producir enzimas digestivas de celulosa adicionales, lo que las haría más eficientes en la descomposición de materias primas de biocombustible”, dijo Collier. Basado en de fuentes renovables como las plantas, los biocombustibles pueden desempeñar un papel valioso en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles.


El sistema de degradación de la celulosa bacteriana podría impulsar la producción de biocombustibles


Más información:
Logan A. Collier y col. La señalización heterotrimérica de la proteína G es necesaria para la degradación de la celulosa en Neurospora crassa, mBio (2020). DOI: 10.1128 / mBio.02419-20

Información del periódico:
mBio

Citar: Las proteínas permiten que los hongos que infectan los cultivos ‘huelan’ los alimentos (15 de diciembre de 2020) recuperado el 15 de diciembre de 2020 de https://phys.org/news/2020-12-proteins-enable-crop-infecting- hongos-comida.html

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