Agencias, Ciudad de México.- Un nuevo análisis arroja luz sobre los procesos moleculares que tienen lugar cuando una especie carnívora de hongo conocida como ‘Arthrobotrys oligospora’ detecta, atrapa y devora un gusano.
El ‘A. oligospora’ suele obtener sus nutrientes de la materia orgánica en descomposición, pero la inanición y la presencia de gusanos cercanos pueden incitarla a formar trampas para capturar y consumir gusanos. Y es sólo una de las muchas especies de hongos que pueden atrapar y comer animales muy pequeños.
Investigaciones anteriores han esclarecido parte de la biología que subyace a esta relación depredador-presa (como ciertos genes implicados en la formación de trampas de ‘A. oligospora’) pero, en su mayor parte, los detalles moleculares del proceso siguen sin estar claros.
Para comprenderlo mejor, Hung-Che Lin, de la Academia Sinica de Taipei (Taiwán), y sus colegas realizaron una serie de experimentos de laboratorio en los que investigaron los genes y procesos implicados en las distintas fases de la depredación del ‘A. oligospora’ sobre una especie de gusano nematodo llamado ‘Caenorhabditis elegans’. Publican resultados en ‘PLOS Biology’.
Gran parte de este análisis se basó en una técnica conocida como RNAseq, que proporcionó información sobre el nivel de actividad de diferentes genes del ‘A. oligospora’ en distintos momentos. Esta investigación sacó a la luz varios procesos biológicos que parecen desempeñar un papel clave en la depredación por ‘A. oligospora’.
Unearthing how a carnivorous fungus #traps and digests #worms @plos @PLOSBiology https://t.co/Yjq7GlZ5LF https://t.co/yKTtqtLd6I
— Phys.org (@physorg_com) November 21, 2023
Según los resultados, cuando el ‘A. oligospora’ detecta un gusano por primera vez, aumenta la replicación del ADN y la producción de ribosomas (estructuras que construyen proteínas en una célula). A continuación, aumenta la actividad de muchos genes que codifican proteínas que parecen contribuir a la formación y el funcionamiento de las trampas, como las proteínas secretas que se adhieren a los gusanos y una nueva familia de proteínas denominada “proteínas enriquecidas en trampas” (TEP).
Por último, después de que el ‘A. oligospora’ haya extendido estructuras filamentosas conocidas como hifas en un gusano para digerirlo, se potencia la actividad de los genes que codifican una variedad de enzimas conocidas como proteasas, en particular, un grupo conocido como metaloproteasas. Las proteasas descomponen otras proteínas, por lo que estos hallazgos sugieren que el ‘A. oligospora’ utiliza proteasas para ayudar en la digestión del gusano.
Estos hallazgos podrían servir de base para futuras investigaciones sobre los mecanismos moleculares implicados en la depredación por ‘A. oligospora’ y otras interacciones fúngicas depredador-presa.
“Nuestros exhaustivos análisis transcriptómicos y funcionales destacan el papel del aumento de la replicación del ADN, la traducción y la secreción en el desarrollo y la eficacia de las trampas –destacan los autores–. Además, se descubrió que una familia de genes ampliamente expandida en los genomas de los hongos que atrapan nematodos estaba enriquecida en las trampas y era crítica para la adhesión de las trampas a los nematodos. Estos resultados ampliaron nuestra comprensión de los procesos clave necesarios para la carnivoría fúngica“, concluyen.
La base molecular que subyace a la relación entre NTF y los nematodos sigue sin caracterizarse en gran medida. Aquí, utilizamos A. oligospora – C. elegans y un conjunto de experimentos de secuenciación temporal de ARN para descubrir genes y vías que desempeñan funciones en diversas etapas de la interacción depredador-presa.
En resumen, el estudio de perfiles transcripcionales en el transcurso del tiempo proporciona información sobre los complejos mecanismos subyacentes a la interacción entre A. oligospora y C. elegans. Es decir, hemos identificado que tras la exposición a nematodos, A. oligospora primero regula positivamente la biosíntesis de ribosomas y la replicación del ADN. Posteriormente, la movilización de grandes porciones del secretoma y efectoroma totales ayuda al desarrollo y función de la trampa, siendo los genes TEP especialmente críticos para la adhesión de los nematodos. Por último, después de la penetración en el huésped, A. oligospora depende de la acción de las peptidasas para digerir los nematodos. Este trabajo sienta una base sólida para futuras investigaciones de los mecanismos moleculares que subyacen a las interacciones depredador-presa entre NTF y nematodos y permite una comparación paralela con otros hongos patógenos y sus interacciones con huéspedes vegetales o animales.
Starvation turns some #fungi into #nematode-eating #predators. Study by @fungi_worms &co reveals increased DNA replication, translation & secretion as worm traps develop; DUF3129 proteins on trap surfaces are involved in worm #adhesion #PLOSBiology https://t.co/XYFO0ckKKo pic.twitter.com/Kq3nUdgVQE
— PLOS Biology (@PLOSBiology) November 22, 2023
