Un equipo internacional de investigadores ha descubierto un microbio notable con un carácter Jekyll y Hyde. La bacteria Burkholderia gladioli vive en órganos específicos de un escarabajo que se alimenta de plantas y defiende los huevos del insecto de hongos perjudiciales produciendo antibióticos. Sin embargo, cuando se transfiere a una planta, la bacteria puede propagarse a través de los tejidos y afectar negativamente a la planta.
Los microbios no siempre son jugadores hostiles cuando interactúan con animales y plantas, también pueden ser aliados poderosos. De hecho, las transiciones entre estilos de vida antagónicos y cooperativos en microbios probablemente no sean una excepción, aunque tales cambios rara vez se han observado directamente.nuevo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza , investigadores de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU, el Instituto Max Planck de Ecología Química y el Instituto Leibniz de Investigación de Productos Naturales y Biología de Infecciones - Instituto Hans Knöll HKI - en Jena, y la Universidad Estadual Paulista enRio Claro, Brasil, reunió evidencia para tal transición.
Los escarabajos externalizan la protección de la descendencia a una bacteria
Al igual que muchos otros insectos, un grupo de escarabajos herbívoros, los Lagriinae, necesitan una defensa eficiente. Ponen sus huevos en el suelo húmedo debajo de la hojarasca, donde los encuentros con hongos del moho están garantizados. Investigadores dirigidos por el profesor Martin Kaltenpothde la Universidad de Mainz ahora han descubierto que la presencia de una bacteria especial, Burkholderia gladioli , en los huevos del escarabajo Lagria villosa reduce en gran medida el riesgo de infección por hongos y los ayuda a sobrevivir. "Incluso cuando aplicamos hongos de moho a los huevos del escarabajo, aquellos con su microbio simbiótico presente permanecieron limpios, mientras que los que no estaban a menudo estaban cubiertos por un césped de hongos", dijo primeroLa Dra. Laura Flórez, autora, quien realizó los experimentos para su proyecto de doctorado en el Instituto Max Planck de Ecología Química en Jena, describió uno de los hallazgos clave. Aunque algunos otros insectos también dependen de los microbios para protegerse contra los enemigos naturales, una defensa microbiana dese desconocía la etapa vulnerable del huevo.
El agente antibiótico recientemente descubierto se parece a un compuesto de defensa vegetal
¿Cómo se logra la protección de los huevos de escarabajo ricos en nutrientes? Los análisis químicos revelaron cuatro antibióticos diferentes producidos por los guardaespaldas microbianos del escarabajo. Si bien dos de estos ya se conocían, las otras dos moléculas no se habían descrito antes. "Estábamos particularmentesorprendido de encontrar una nueva sustancia química que se parece mucho más a un compuesto de defensa vegetal que a un antibiótico bacteriano ", dijo el profesor Christian Hertweck, del Instituto Leibniz de Investigación de Productos Naturales y Biología de Infecciones, que guió los análisis químicos. Los cuatro compuestos inhibieron el crecimiento deotros microbios; algunos fueron activos contra hongos, otros contra bacterias. Este arsenal químico probablemente protege los huevos del escarabajo de un amplio espectro de microbios perjudiciales.
El amigo del insecto, el enemigo de la planta
Sorprendentemente, los aliados del escarabajo están muy relacionados con los patógenos de las plantas. Y, de hecho, cuando los científicos aplicaron la bacteria a las plantas de soja, una fuente común de alimento L. villosa escarabajos en la naturaleza, los microbios se diseminaron por todas las plantas. Allí tuvieron un impacto negativo ya que la infección resultó en la producción de menos frijoles en comparación con las plantas de control. Pero las bacterias realmente tienen la oportunidad de abandonar el escarabajo e infectar elplanta en la naturaleza? Un experimento adicional demostró que sí. Después de que los escarabajos se limitaron a las hojas de soja durante tres días, se pudo detectar el material genético de las bacterias en las hojas. Un análisis de cinco escarabajos relacionados muestra que esto es relevante en la naturaleza.especie: todo contenido Burkholderia gladioli cepas, pero estas estaban más estrechamente relacionadas con otras relacionadas con el medio ambiente o las plantas Burkholderia gladioli se esfuerza entre sí. Por lo tanto, es probable que las bacterias se suban a los escarabajos para saltar de una planta a otra.
Simbiosis de insectos como un tesoro de antibióticos
Hay muchos casos descritos de insectos que transportan microorganismos entre plantas ". Lo que es interesante en el Lagria los escarabajos son que sus autoestopistas bacterianos se han convertido en guardaespaldas armados químicamente ", explicó el profesor Martin Kaltenpoth. Además, la capacidad de esta bacteria para producir compuestos bioactivos previamente desconocidos destaca las asociaciones entre insectos y microbios como fuentes prometedoras de nuevos antibióticos que puedenAyuda a combatir los patógenos humanos cada vez más resistentes.
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Materiales proporcionado por Universidad de Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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