Las malas hierbas parásitas disimuladas pueden robar genes de las plantas que atacan y luego usar esos genes contra la planta huésped, según un equipo de científicos.
En un estudio, los investigadores detectaron 52 incidentes de la transferencia no sexual de ADN, conocida como transferencia horizontal de genes, o HGT, desde una planta huésped que luego se convirtió en miembros de una familia de plantas parasitarias conocidas como las escobas, dijo ClaudedePamphilis, profesor de biología, Penn State. Los genes transferidos se volvieron funcionales en las especies parásitas. Aunque se consideran raros en más plantas y otras especies complejas, como las plantas, HGT puede ocurrir en algunas plantas parásitas, una idea que podría conducir a una mejorLos métodos para controlar las plantas parásitas que amenazan la agricultura, agregó.
"Estas plantas parásitas que estudiamos de la familia Broomrape incluyen algunas de las malezas agrícolas más devastadoras del mundo", dijo dePamphilis. "El descubrimiento de HGT es realmente parte de nuestro esfuerzo para tratar de comprender mejor cómo funcionan las plantas parásitas y cómo nosotrospuede controlarlos mejor. Nuestra esperanza es que podamos usar esta información para encontrar las mejores estrategias para generar o reproducir plantas hospedantes resistentes ".
Los investigadores, que publicaron sus hallazgos en la edición actual de Actas de la Academia Nacional de Ciencias , sugiera que la transferencia podría aumentar la capacidad de la planta parásita para invadir a sus anfitriones y superar las defensas que crea el anfitrión para tratar de evitar ataques. HGT también puede ayudar a reducir el riesgo de infección de los parásitos.
Si bien las transferencias horizontales de genes en especies menos complejas, como las bacterias, son comunes, la mayoría de la evolución en organismos más complejos es impulsada por el intercambio sexual de ADN, junto con la mutación y la selección natural. Sin embargo, los investigadores sugieren que la alimentación cercanaLas conexiones de las plantas parásitas con sus huéspedes pueden aumentar las posibilidades de que los genes intactos viajen del huésped al genoma del parásito, donde puede volverse funcional rápidamente.
"Las plantas parásitas parecen tener una tasa mucho mayor de transferencia horizontal de genes que las plantas no parasitarias y creemos que esto se debe a su conexión muy íntima que tienen con su huésped", dijo dePamphilis.
Las raíces del parásito entran en contacto y entran en el huésped, y luego comienzan a extraer agua, azúcares, nutrientes minerales e incluso ácidos nucleicos, incluidos el ADN y el ARN, agregó.
"Entonces, están robando genes de sus plantas huésped, incorporándolos en el genoma y luego volviéndolos, muy a menudo, como un arma contra el huésped", dijo dePamphilis.
Los agricultores de todo el mundo luchan con este tipo de plantas parásitas, que son tan numerosas en algunas áreas del mundo que se convierten en una fuente importante de pérdida de cultivos. En África Subsahariana, por ejemplo Striga - o bruja - es una de las fuentes más perjudiciales de pérdida agrícola, de acuerdo con dePamphilis.
Para detectar HGT en las plantas, los investigadores utilizaron datos generados por su esfuerzo de investigación colaborativo financiado por la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU., El Proyecto del Genoma de la Planta Parasitaria, para generar historias evolutivas de miles de genes en las plantas parásitas, dijo dePamphilis.
Los investigadores se centraron en transcriptomes - secuencias genéticas expresadas - de tres plantas parásitas :, Triphysaria versicolor , también llamado trébol de búho de pico amarillo; Striga hermonthica , o bruja gigante; y Phelipanche aegyptiaca , llamado escoba egipcia, así como la planta no parasitaria Lindenbergia philippensis y secuencias del genoma de otras 22 plantas no parasitarias. Debido a que los investigadores consideraron el ARNm, que puede moverse entre los hospedadores y sus parásitos, como una posible fuente de las transferencias, probaron y volvieron a analizar los datos para descartar al hospedador experimental comola fuente del material genético. En cambio, descubrieron que las secuencias extrañas se habían derivado de genes enteros de plantas huésped anteriores y se habían incorporado a los genomas de plantas parásitas.
La investigación futura puede investigar el mecanismo de transferencia horizontal de genes para ayudar a diseñar mejores defensas de las plantas contra los ataques de parásitos, dijo dePamphilis.
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Materiales proporcionados por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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