Identificación de los genes DCL en el hongo de la roya del café (Hemileia vastatrix) y propuesta de diseño de sRNAs, para su aplicación en un fungicida de RNA

Abstract

A nivel mundial, México ocupa el cuarto lugar en superficie cosechada de café y el décimo en producción, con uno de los rendimientos más bajos. Esto obedece a una plétora de variables, destacando el efecto devastador de la roya del cafeto causada por el hongo Hemileia vastatrix, lo cual resulta en el abandono de la cafeticultura. La Cuenca del Papaloapan es una región con esta problemática y se buscan estrategias de impacto positivo. De acuerdo a trabajos previos, una estrategia para la protección vegetal contra hongos fitopatógenos es el Silenciamiento Génico por Aspersión (SIGS), que se basa en la aspersión de moléculas pequeñas de RNA (sRNAs) dirigidas específicamente contra genes que codifican proteínas vitales para el hongo. Se ha demostrado que una proteína involucrada en la biosíntesis de sRNAs, esencial para el hongo y su patogenicidad, es Dicer, por lo que se ha convertido en blanco de la tecnología SIGS, con efectividad demostrada en diversos patosistemas. Sin embargo, no existen aún reportes de su empleo en el patosistema Coffea-H. vastatrix. Mediante la secuenciación de la región ITS con primers universales, por el método de Sanger y el análisis metagenómico fue posible determinar en las lesiones de roya del café de la región, la presencia de diversos hongos endófitos, patógenos o ambientales. No obstante, mediante la secuenciación Sanger con primers específicos para H. vastatrix se encontró evidencia de su presencia en las muestras de roya del café. Adicionalmente, se procedió a realizar un análisis de secuencias de DCLs en hongos ortólogos, para ello se realizó la identificación bioinformática del gen DCL1 a partir de contigs de H. vastatrix y se diseñaron oligonucleótidos para abarcar los dominios de helicasa, de unión de RNA de doble cadena y de RNasa III presentes en DCL. La secuencia del producto de PCR confirmó la presencia de un gen DCL específico de H. vastatrix en las muestras. Esta secuencia fue útil para el diseño de RNAs pequeños que serán probados en un trabajo posterior para evaluar su efectividad como biofungicida en una estrategia SIGS.