Las microalgas pueden formar conjuntos masivos en los océanos, atrayendo a muchos organismos oportunistas; estos son capaces de eliminar a toda la población de algas en poco tiempo. Sin embargo, los mecanismos subyacentes de esta carrera armamentista acuosa son en gran parte desconocidos. En una nueva publicación en Comunicaciones de la naturaleza , investigadores del Instituto Max Planck de Ecología Química y las universidades de Jena y Frankfurt muestran que un hongo patógeno altera el metabolismo de sus algas unicelulares anfitrionas, para sus propios fines: las pequeñas sustancias bioactivas que se forman en el proceso benefician aPropagación propia del hongo al tiempo que evita que las algas proliferen. Eventualmente las algas se encogen y mueren. Comunicaciones de la naturaleza octubre de 2019, DOI 10.1038 / s41467-019-12908-w.
Se sabe que los hongos del huevo - oomicetos - causan muchas enfermedades peligrosas en plantas y animales. También infestan peces y algas, pero la relación entre estos microorganismos y las algas todavía es poco conocida. Hasta ahora, por qué algunas especies primero masivamentereproducirse en los océanos y luego desaparecer nuevamente no está claro. Una hipótesis es que los microorganismos producen sustancias de señalización química que regulan las interacciones, como la defensa, el apareamiento y la comunicación, entre los organismos vivos. Para identificar tales sustancias, el equipo de científicosestableció un sistema de laboratorio en el que el hongo del huevo Lagenisma coscinodisci infecta una diatomea marina en condiciones controladas.
Los investigadores descubrieron que durante el proceso de infección, se formaron dos sustancias nuevas: ambas fueron las llamadas carbolinas de la clase de alcaloides que también incluyen nicotina y cafeína. Grandes cantidades de estos compuestos se acumulan después de la infección por oomicetos ". La identidad de las sustanciasnos sorprendió, como se ha descrito por primera vez en las diatomeas y su inducción durante la infección se conservó en toda la población de células ", explica Marine Vallet, uno de los dos autores principales del nuevo estudio. Curiosamente, aunque estas dos sustanciasbenefició al oomiceto, fueron perjudiciales para las algas y finalmente lo mataron.
No es fácil investigar un sistema de este tipo, porque estas plagas de hongos matan a su huésped en unas pocas horas ". Se sabe que los oomicetos toman varias formas: a menudo se encuentran solo como pequeñas esporas en su huésped. A veces nocausan algún daño y están "dormidos" en su huésped, en otras ocasiones pueden causar la muerte masiva de las células. Estos procesos resultan en una fluctuación altamente dinámica de las especies dominantes en los océanos ", dice Tim Baumeister, otro autor principal, que describelos desafíos iniciales que enfrentaron los investigadores.
Usando métodos de espectrometría de masas de alta resolución para separar e identificar sustancias pequeñas de mezclas complejas, combinadas con técnicas microscópicas, los científicos pudieron identificar los compuestos activos producidos por una sola célula de algas ". Uno debe tener en cuenta que una sola célulaes 30 veces más pequeño que una cabeza de alfiler y que las concentraciones de todas las sustancias son muy bajas; mostrar la química en una sola célula es un logro técnico importante ", explica Georg Pohnert, jefe de Max Planck Fellow Group Interactions en Plankton Communities yCátedra de Análisis Instrumental en la Universidad Friedrich Schiller Jena.
No todas las diatomeas son igualmente vulnerables a los ataques, entonces, ¿cómo se defienden ciertas diatomeas? Estas y muchas otras preguntas sin resolver quedan por abordar en los estudios de seguimiento. El equipo está especialmente interesado en identificar sustancias de señalización involucradas en interacciones de diatomeas con su entorno"Nuestro océano es un tesoro para proteger, todavía hay tantos descubrimientos fantásticos que nos esperan allí", concluye Marine Vallet. [KG / AO]
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Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Ecología Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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