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Ustilago maydis, el oro negro mexicano: del taco al laboratorio
Dra. Alma Laura Rodríguez Piña y Biól. Verónica Limones-Briones.
La palabra cuitlacoche proviene del náhuatl cuitlatl, excremento, y cochtli, dormido; es decir, excremento dormido. En México es común verlo en los mercados durante la temporada de lluvias de julio a septiembre. Pero, ¿sabías qué el cuitlacoche (Ustilago maydis) es un hongo fitopatógeno? Es decir, un hongo que infecta a las plantas, en especial al maíz (Zea mays L.) y al teosintle (Zea perennis Hitchc.), causándoles una enfermedad conocida como carboncillo. En otras regiones del mundo, el cuitlacoche es considerado una plaga. De hecho, para los Mayas antiguos, la aparición de cuitlacoche en sus cultivos era el resultado de la ira de sus dioses.
En México, en la época de la Colonia, la hambruna predominó entre los campesinos, y dicho suceso provocó que el cuitlacoche se convirtiera en un alimento básico en la dieta. Actualmente, la enfermedad que genera este hongo, es una exquisitez que se sirve desde un puesto en el mercado, hasta en los mejores restaurantes de México y el mundo. Por ello, podemos encontrarlo en diferentes presentaciones, como quesadillas, tacos, tlacoyos y hasta acompañando diferentes platillos gourmet, debido a su exquisito sabor. A simple vista presenta un hermoso color negro-grisáceo, que al cocinarlo se transforma en negro intenso, con un rico sabor ahumado. Expertos en comida se refieren a este alimento como “la comida de los dioses” o “trufa mexicana”. Es importante mencionar que el cuitlacoche, presenta un alto contenido de aminoácidos como lisina, glicina, valina, leucina y ácido glutámico, que son útiles para la producción de proteínas en el cuerpo.
El hongo Ustilago maydis pertenece al grupo de los parásitos biotróficos. Lo que significa que depende del tejido vivo de una planta para sobrevivir, es decir, un hospedero. A diferencia de otros hongos, este carece de enzimas que degradan la pared celular de las plantas, por lo que el daño al hospedero resulta ser mínimo. Esto evita que el sistema de defensa de la planta se active, resultando en la formación del característico tumor o agallas en las mazorcas, conocido comúnmente como cuitlacoche o huitlacoche.
Al igual que otros hongos, U. maydis presenta células llamadas hifas, y al conjunto de hifas se le conoce como micelio. Este hongo presenta un ciclo de vida dimórfico, es decir, una fase en la que se encuentra en forma de levadura (no infectiva) y una fase de multiplicación celular que da origen a células en forma de filamentos (infectiva). El paso de una fase a otra ocurre después de que se aparean dos células sexuales compatibles (células en forma de levaduras), las cuales dan lugar a la formación de un filamento que es capaz de infectar a la planta hospedera, a través de una estructura llamada apresorio. Es decir, estructuras que se adhieren a las células de las plantas, algo así como un cojín adhesivo. De esta manera, el hongo se introduce en su hospedero y, una vez en el interior, se propaga y fragmenta dando origen a la formación de esporas de color carbón. El ciclo reproductivo continúa cuando las esporas maduras germinan y originan las células en forma de levaduras, que reinician el ciclo de vida.
Debido a su importancia económica y ecológica, los científicos estamos interesados en entender la morfología y regulación de este hongo, por lo que, actualmente, se tiene secuenciado su genoma que se compone de 6,671 genes. Además, su mantenimiento, cultivo in vitro y manipulación genética en el laboratorio resulta sumamente fácil. Debido a estas características, se ha convertido en un valioso modelo para el estudio de diferentes procesos biológicos, tales como su reproducción, morfogénesis, patogenicidad, así como para el estudio de la interacción planta-patógeno.
Actualmente, en el laboratorio 23 de la Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas del Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., estamos interesados en conocer la regulación de una proteína implicada en la patogenicidad de este hongo, así como en su posible “interacción benéfica” con otras plantas. Pero, esa es otra historia.
Para más información consulte:
Bölker M. (2001). Ustilago maydis a valuable model system for the study of fungal dimorphism and virulence. Microbiology. 147(6), 1395-1401. https://doi.org/10.1099/00221287-147-6-1395
Kämper J., Kahmann R., Bölker M., Li-Jun M., Brefort T., Saville B.J., et al. (2006). Insights from the genome of the biotrophic fungal plant pathogen Ustilago maydis. Nature. 444(7115), 97-101. https://doi.org/10.1038/nature05248
Rodríguez-Piña A.L., Juárez-Montiel M., Hernández-Sánchez I.E., Rodríguez-Hernández A.A., Bautista E., Becerra-Flora A., et al. (2019). The Ustilago maydis null mutant strains of the RNA-binding protein UmRrm75 accumulate hydrogen peroxide and melanin. Sci. Rep. 9(1), 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47133-4
Dra. Alma Laura Rodríguez-Piña y Biól. Verónica Limones-Briones I Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C.
Fecha de publicación en línea: 04 de octubre, 2024.
Citar este artículo como:
Rodríguez-Piña A.L. y Limones-Briones V. (2023). Ustilago maydis, el oro negro mexicano: del taco al laboratorio. 4(1), 2-5. También disponible en: https://www.cienciacakotanu.com/contenido/artículos/v4n1-2023/ustilago-maydis-el-oro-negro-mexicano-del-taco-al-laboratorio