Rol de las proteínas Cry-like en el ciclo infectivo del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana

Abstract

Los hongos entomopatógenos son una alternativa atractiva para disminuir o erradicar el uso de insecticidas químicos en programas de control de plagas del agro. Si bien la vía clásica de infección de estos hongos filamentosos es a través de la cutícula, el secuenciado del genoma de algunas especies sugiere que existen vías de infección alternativas a la vía cuticular. Para Beauveria bassiana, se encontraron secuencias homólogas a genes de bacterias entomopatógenas que codifican para toxinas Cry, cruciales en el ciclo infeccioso oral de estos microorganismos. Se cree que la presencia de estos genes permitiría al hongo infectar a sus hospedadores por vía oral sumándose a la ya conocida vía de infección cuticular. Ampliar el conocimiento del sistema hongo-insecto nos permitirá desarrollar mejores estrategias de control de plagas, especialmente para enfrentar plagas como Tribolium castaneum, que liberan benzoquinonas de defensa ante las infecciones fúngicas imposibilitando una penetración fúngica eficaz a través de la cutícula.El objetivo de esta investigación es estudiar el rol de las proteínas BbCry-like en el proceso infectivo de B. bassiana frente a T. castaneum y desarrollar un modelo que permita estudiar la infección oral. Para esto se utilizaron mutantes de deleción de la cepa ARSEF 2860 de B. bassiana para cada uno de los genes Cry-like (ΔBbCry1-6) y sus respectivas variantes de complementación con la deleción restituida. Se evaluó el impacto de estas infecciones en la capacidad infectiva y la tolerancia al estrés de todas las cepas. Se encontró una mortalidad disminuida de T. castaneum frente a las cepas ΔBbCry3, ΔBbCry5 y ΔBbCry6. Asimismo, estas cepas mostraron diferencias significativas en el crecimiento y la esporulacion con respecto a la cepa wild type. Por el contrario las variantes de complementación no presentaron diferencias significativas respecto de la cepa wild type, validando la restitución del genotipo original. Para estudiar la vía de infección oral se propuso como diseño experimental el uso de un formulado encapsulado de conidios fúngicos y harina en alginato. El encapsulado restringe el contacto con conidios únicamente a la ingesta de los mismos combinándolos además con harina. Los encapsulados fueron caracterizados por microscopía de fuerza atómica (superficie) y microscopía confocal (distribución de conidios en la matriz del hidrogel). Los ensayos de alimentación con una cepa fluorescente de B. bassiana permitieron visualizar conidios en el interior del sistema digestivo del insecto. Se propone como próximos pasos cuantificar y localizar las células fúngicas en los distintos segmentos del tracto digestivo del gorgojo. Asimismo, se sintetizaron encapsulados con las cepas mutantes para comprender mejor la función de estas proteínas en las vías de infección alternativas.