Estudio de la evolución de un fitopatógenoGenómica comparada del hongo patógeno de maíz Colletotrichum graminicola

Resumen

[ES] Uno de los mayores problemas para el desarrollo de estrategias efectivas frente a hongos fitopatógenos es que, al igual que la mayoría de los microorganismos, presentan una gran plasticidad fenotípica y una extraordinaria capacidad de adaptarse a nuevos ambientes y/o de infectar nuevos huéspedes. En este contexto, resulta imprescindible determinar qué genes (u otras regiones del genoma) muestran evidencias de evolución adaptativa con el objetivo de identificar secuencias involucradas en virulencia. La evolución adaptativa puede ser descripta como la retención de cambios en el genoma que, de alguna manera, confieren ventajas adaptativas los individuos que los poseen. Las evidencias de evolución adaptativa pueden ser de distintos tipos: selección positiva actuando en secuencias homólogas, ganancia y pérdida de genes y/o reordenaciones estructurales en el genoma. Entre las enfermedades vegetales causadas por los hongos, la antracnosis es una de las más destructivas, causando pérdidas significativas en cultivos en los cinco continentes. Los agentes etiológicos mejor conocidos de la enfermedad son ciertas especies del hongo filamentoso Colletotrichum, que infecta prácticamente todas las familias de plantas de interés agronómico u hortícola, con la consecuencia de pérdidas económicas significativas. Además, los hongos del género Colletotrichum representan importantes modelos experimentales en estudios relacionados con diversos aspectos de la fitopatología, como ser enzimas degradadoras de carbohidratos, procesos infectivos, resistencia del hospedador y biología molecular de las interacciones planta-patógeno. Muchas de las especies del género Colletotrichum presentan una forma de nutrición denominada hemibiotrofía, por lo que exhiben características tanto biotróficas como necrotróficas. En la presente Tesis Doctoral se han utilizado numerosas aproximaciones bioinformáticas para atender a diversas hipótesis relativas a la evolución y biología molecular de la patogenicidad en hongos filamentosos, haciendo hincapié en el patosistema C. graminicola-maíz. Para esto, nos hemos basado en el análisis de los genomas de ocho cepas de C. graminicola, una de ellas la recientemente secuenciada M1.001 y las restantes siete resecuenciadas por nuestro grupo. En el primer capítulo de la Tesis (Chapter I) se describen los procedimientos llevados a cabo para la secuenciación, ensamblaje y anotación de los nuevos genomas, como así también las características fenotípicas de dichos aislados. Por otra parte, por medio de análisis de los genomas, se presentan resultados concernientes a cuatro aspectos fundamentales de la genómica comparada de estos organismos: recombinación, relaciones filogenéticas, variaciones estructurales del genoma y ganancia-pérdida de genes. En el segundo capítulo (Chapter II) se analizan los patrones de selección natural actuando sobre secuencias codificantes y no codificantes de proteínas a nivel de todo el genoma. En el tercer capítulo (Chapter III) se detallan los resultados de la aplicación de una metodología bioinformática para la detección y anotación de ARNs no codificantes (ncRNAs) fúngicos a partir de secuencias públicamente disponibles. Finalmente, en el cuarto capítulo (Chapter IV), se analizan los patrones de selección positiva actuando sobre genes que codifican proteínas relacionadas con las defensas de las plantas entre miembros de las Poáceas. En general, la presente Tesis Doctoral ofrece un recurso importante para los fitopatólogos moleculares, ya que podría servir como guía para el análisis bioinformático de genomas de hongos fitopatógenos en busca de dianas para el desarrollo de estrategias de control. A su vez, el presente trabajo contribuye a mejorar nuestros conocimientos acerca de los procesos moleculares y evolutivos que tienen lugar durante las interacciones planta-patógeno.