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Desde la antigüedad hasta el presente: ¿cómo evolucionó Xanthomonas hasta convertirse en el patógeno que conocemos hoy?
Xanthomonas, derivado del griego "xanthos" (amarillo) y "monas" (sustancia), es un género de bacterias, muchos de los cuales causan enfermedades de las plantas. Este género contiene al menos 27 especies de Xanthomonas asociadas a plantas, que juntas infectan más de 400 especies de plantas. Cada especie posee típicamente un hospedador y/o rango de tejidos específico y una estrategia de colonización, y estas características de los tejidos están estrechamente relacionadas con la evolución del patógeno.
Cambios en la taxonomía de las gramíneas
El desarrollo del género Xanthomonas ha sido objeto de numerosos estudios taxonómicos y filogenéticos. La bacteria vesicatorium fue descrita por primera vez en 1921 como patógeno de pimientos y tomates. Más tarde, Dowson lo reclasificó como Xanthomonas campestris y propuso formalmente el género Xanthomonas. Con el desarrollo de la genómica, Xanthomonas se ha estudiado más profundamente y el perfil taxonómico de estas especies se ha vuelto más claro basándose en los resultados de la hibridación ADN:ADN.
Las especies de Xanthomonas están relacionadas evolutivamente con el patógeno humano oportunista Stenotrophomonas maltophilia, anteriormente conocido como Xanthomonas maltophilia.
Entre las relaciones entre estas especies, el nuevo estudio sugiere que los patotipos del banano y del maíz deberían reorganizarse con base en datos filogenéticos recientes, aclarando aún más la historia evolutiva y la clasificación de Xanthomonas.
Morfología y características de crecimiento
Las bacterias Xanthomonas son células con forma de bastón recto, de 0,4 a 1,0 micrómetros de ancho y 1,2 a 3,0 micrómetros de largo, con flagelos monopolares para la movilidad. En cuanto a sus características de crecimiento, a menudo forma colonias pegajosas, elevadas y amarillas, y este color amarillo proviene de un pigmento llamado xantomonadina. Diferentes especies de Xanthomonas muestran adaptación a la temperatura ambiental, con un crecimiento óptimo a 25-30°C y la capacidad de crecer entre 4 y 37°C.
Patógenos de las plantas XanthomonasLas especies de Xanthomonas pueden causar manchas bacterianas y enfermedades de marchitez en las hojas, tallos y frutos de muchas plantas. Las especies patógenas específicas muestran un alto grado de especificidad y algunas especies se dividen en múltiples variantes patógenas. Tomemos como ejemplo la bacteria Xanthomonas citri subsp. citri, que es una causa importante de enfermedades en las plantas de cítricos y causa pérdidas considerables en los cultivos comerciales. Mientras tanto, el marchitamiento bacteriano del arroz, causado por Xanthomonas o yzae pv. oryzae, es particularmente devastador en las principales regiones productoras de arroz de Asia.
El proceso patogénico comienza con la adhesión de las bacterias a la superficie de la planta huésped, ingresando posteriormente en los tejidos del huésped y colonizando heridas o aberturas naturales, y finalmente reapareciendo en las superficies y propagándose.
La clave para controlar estas enfermedades es limitar la introducción de patógenos. Muchas especies de plantas han desarrollado resistencia a las enfermedades, lo que puede ser la medida de control más económica.
Mecanismo patológico y estrategias de prevención y tratamiento
Xanthomonas se adhiere a través de polisacáridos de superficie, proteínas de adhesión y flagelos tipo IV y puede formar biopelículas para resistir el estrés ambiental. Las xantomonadinas producidas por estas bacterias son eficaces contra la radiación UV. La patogenicidad a menudo involucra al sistema de secreción tipo III (T3SS), que inyecta hasta 30 proteínas efectoras que interfieren con el sistema inmunológico de la planta. Para prevenir la infección, además de obtener variedades resistentes a las enfermedades, se deben seleccionar medidas de control químico adecuadas.
Aplicaciones industriales
Las especies de Xanthomonas también producen un polisacárido comestible llamado goma xantana, que se utiliza ampliamente en alimentos y otros campos industriales. Este producto también juega un papel importante en la matriz del biofilm en el ciclo de la enfermedad de Xanthomonas.
Exploración de recursos de Xanthomonas Los aislamientos de la mayoría de las especies de Xanthomonas están disponibles en la Colección Nacional de Bacterias Fitopatógenas del Reino Unido, y también hay muchas colecciones de cultivos a nivel internacional, como la ICMP en Nueva Zelanda y la CFBP en Francia. Se han secuenciado los genomas de varias Xanthomonas y el respaldo de datos está disponible en varios conjuntos de datos.A medida que se profundiza la investigación sobre las especies de Xanthomonas, nuestra comprensión de este grupo de patógenos de plantas se vuelve más clara. Al revisar la evolución de este patógeno, no podemos evitar preguntarnos si las futuras estrategias de protección vegetal pueden ser más efectivas contra estos patógenos que amenazan el crecimiento de las plantas.
