Análisis funcional de dos efectores de Colletotrichum graminicola, el agente causal de la antracnosis del maíz

Abstract

El hongo fitopatógeno Colletotrichum graminicola causa la enfermedad de la antracnosis del maíz. Los síntomas principales son el tizón foliar y la podredumbre de los tallos del maíz. El hongo puede liberar efectores que permiten la colonización del huésped suprimiendo la respuesta de defensa de la planta y alterando su fisiología celular. En esta tesis se han caracterizado dos efectores candidatos de la especie C. graminicola. Adicionalmente, se ha realizado la primera descripción de C. graminicola en Bosnia y Herzegovina. C. graminicola effector protein 3 (CgEP3) es un efector de pre-penetración cuya predicción de su estructura contiene un péptido señal que solapa con un dominio parcial del tipo de las superfamilia de las nucleósido-fosforilasas. Se ha predicho que CgEP3 tiene una localización subcelular en el núcleo de las células del huésped. Como consecuencia de una duplicación génica ancestral y su posterior divergencia, CgEP3 pudo formarse a través de la recombinación ectópica de diferentes partes del genoma. Así, CgEP3 podría haber adquirido una nueva función desde una proteína nucleósido-fosforilasa a una proteína efectora. Proponemos que CgEP3 juega un papel en la virulencia de C. graminicola durante las etapas tempranas de la infección de maíz y podría ayudarle en la penetración de la epidermis de la planta. CgEP3 podría contrarrestar los mecanismos de defensa de pre-invasión del maíz y así, la colonización se daría con el menor esfuerzo. Hasta nuestro conocimiento, este es el primer efector específico de especie descrito en C. graminicola. Por otro lado, C. graminicola effector protein 6 (CgEP6) es una proteína efectora con alto contenido en prolinas en cuya estructura se ha predicho que tiene cuatro dominios extensinas ricos en prolinas y cinco motivos “poliprolinas”, tres de los cuales podrían estar implicados en el procesamiento del ADN/ARN. Los análisis filogenéticos demostraron que CgEP6 está conservado en el género Colletotrichum y se han encontrado 21 proteínas homólogas en siete complejos de especies. A su vez, se han identificado cuatro isoformas de la proteína en diferentes estirpes de C. graminicola. Se ha predicho que CgEP6 podría tener una localización en el núcleo de las células del huésped. Proponemos que CgEP6 juega un papel en la virulencia de C. graminicola durante el desarrollo de la antracnosis foliar del maíz. A su vez, el efector CgEP6 participa en la integridad de la pared celular del hongo. Esta investigación en su conjunto permite obtener una mejor comprensión de las interacciones huésped-patógeno y en concreto en el sistema C. graminicola-maíz.