Es el "extraño caso del Dr. Jekyll y el Sr. Hyde" en una guardería.

En su mayoría hay especies benignas en el suelo, género de bacterias asociado a plantas conocido como Rhodococcus , pero algunas especies pueden ser patógenas. Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Oregón utilizó la secuenciación del genoma para identificar especies de Rhodococcus esa transición entre beneficioso y patógeno:estimula el crecimiento en algunas plantas en el primer caso y deforma los tejidos en el segundo.

Los hallazgos fueron publicados hoy en la revista. eLife .

La clave para Rhodococcus la transición entre ser una bacteria "buena" y "mala" es posible gracias a moléculas de ADN conocidas como plásmidos, dijo Jeff Chang, un genomicista microbiano en la Facultad de Ciencias Agrícolas de OSU y líder del estudio. Un plásmido es una molécula de ADN que se mantiene separada del cromosoma de las bacterias.

"La facilidad con la que se produce la transición es bastante inusual, y presenta un desafío difícil para los viveros, ", dijo." Cepas beneficiosas de Rhodococcus Causar el crecimiento de la planta que podría malinterpretarse como síntomas de una enfermedad. Rastreamos cómo los miembros beneficiosos y patógenos de Rhodococcus están pasando de planta en planta y de vivero en vivero. Ahora podemos informar a la industria de los viveros para que implemente prácticas que limiten su propagación ".

Rhodococcus infecta principalmente plantas perennes herbáceas, incluyendo Shasta daisy, speedwell y crisantemo. Hay menos huéspedes leñosos que comúnmente se infectan, pero incluyen arbustos de mariposas y espirales falsas.

La transición evolutiva por el movimiento de plásmidos tiene el potencial de crear nuevos linajes de patógenos. Rhodococcus en viveros y otros entornos, Dijo Chang.

Los resultados del estudio podrían tener un impacto en la industria de invernaderos y viveros de $ 900 millones de Oregon. Las plantas deformadas no son estéticamente agradables y las plantas enfermas no se pueden enviar fuera del estado. por lo que la única alternativa es destruir las plantas infectadas.

Para ayudar a las guarderías, OSU desarrolló herramientas moleculares para trabajar con kits disponibles comercialmente que permiten al usuario discriminar rápida y efectivamente entre las cepas beneficiosas y patógenas de Rhodococcus . OSU ha solicitado una patente para las herramientas moleculares, desarrollado por Skylar Fuller, quien obtuvo una maestría en biología molecular y celular en OSU la primavera pasada.

La observación de que los plásmidos se mueven entre cepas de Rhodococcus fue realizada por Alexandra Weisberg, becario postdoctoral en el laboratorio de Chang. Weisberg utilizó herramientas genómicas para estudiar patrones de plásmidos.

"Estos plásmidos se pueden transferir de una bacteria a otra, lo que dificulta el seguimiento de la enfermedad, ", Dijo Weisberg." Trazar los plásmidos por separado del cromosoma fue la clave para comprender cómo estas transiciones se relacionan entre sí ".

Durante más de una década Melodie Putnam, jefe de diagnóstico en Plant Clinic de OSU, ha estado trabajando con los viveros de Oregon para identificar correctamente las bacterias que están causando defectos de crecimiento inusuales en las plantas infectadas.

"Los síntomas de Rhodococcus a menudo no son fáciles de reconocer, "Putnam dijo." Hasta este estudio, no sabiamos como Rhodococcus se comportó en viveros. No sabíamos si había una población residente que seguía reinfectando o si los viveros la estaban obteniendo de otros viveros. Ahora tenemos una imagen más clara de diferentes escenarios ".

En 2014, Putnam fue contactado por un investigador de otra universidad que encontró síntomas extraños en los árboles de pistacho. Eran bajos y tupidos, tenía tallos nudosos y no se injertaba correctamente. El investigador asumió patógeno Rhodococcus fue el culpable, pero Putnam solo encontró cepas de bacterias no patógenas en las 100 o más muestras de plantas sintomáticas enviadas a Plant Clinic.

Putnam y su grupo de investigación trabajaron junto con Chang y su grupo dirigido por Elizabeth Savory, luego un investigador postdoctoral en el laboratorio de Chang, y Fuller. Los dos grupos estudiaron algunas de las bacterias asociadas al pistacho y las probaron en varias especies de plantas. Los estudios llevaron a conclusiones similares:las cepas cultivadas de pistacho parecían no ser patógenas.

"Ese fue nuestro primer indicio de que estas cepas que estaban cultivando a partir del pistacho eran las que encontramos en las plantas en general que tienen un efecto beneficioso". "dijo Savory, ahora es el gerente de sanidad vegetal del Departamento de Agricultura de Oregón. "Es posible que cepas beneficiosas de Rhodococcus causar cambios en el crecimiento de la planta que podrían interpretarse erróneamente como síntomas de una enfermedad ".