Las microalgas pueden formar conjuntos masivos en los océanos, atrayendo a muchos organismos oportunistas; estos son capaces de eliminar toda la población de algas en poco tiempo. Sin embargo, los organismos subyacentes son en gran medida desconocidos.

En una nueva publicación en Nature Communications, los investigadores del Max Planck Institute for Chemical Ecology y de las universidades de Jena y Frankfurt muestran que un hongo patogénico altera el metabolismo de sus algas unicelulares anfitrionas, para sus propios fines: las pequeñas sustancias bioactivas que se forman en el proceso benefician la propia propagación del hongo al tiempo que evitan la proliferación de algas.

Los oomicetos son conocidos por causar muchas enfermedades peligrosas en plantas y animales. Ellos también infestan a los peces y las algas, pero la relación entre estos microorganismos y las algas se conoce poco. Hasta ahora, no ha quedado claro por qué algunas especies se reproducen masivamente en los océanos y luego desaparecen nuevamente. Una hipótesis es que los microorganismos producen sustancias de señalización química que regulan las interacciones, como la defensa, el apareamiento y la comunicación, entre los organismos vivos. Para identificar tales sustancias, un equipo de científicos estableció un sistema de laboratorio en el que el hongo Lagenisma coscinodisci infecta a una diatomea marina en condiciones controladas.

Los investigadores descubrieron que durante el proceso de infección, se formaron dos sustancias nuevas: ambas fueron llamadas carbolinas de la clase de alcaloides que también incluye a la nicotina y cafeína. Grandes cantidades de estos compuestos se acumulan después de la infección por oomicetos. “La identidad de estas sustancias nos sorprendió, debido a que ha sido descritas por primera vez en diatomeas y su inducción durante la infección se conservó en toda la población de células” explicó Marine Vallet, uno de los autores principales del nuevo estudio. Curiosamente, aunque estas dos sustancias beneficiaron al oomiceto, fueron perjudiciales para las algas.

No es fácil investigar tal sistema, debido a que las plagas de los hongos matan a su huésped en unas pocas horas. “Se conoce que los oomicetos toman diversas formas: a menudo se encuentran solo como pequeñas esporas en su huésped. A veces no causan ningún daño y están ‘dormidos’ en su huésped, en otras ocasiones pueden causar la muerte masiva de las células. Estos procesos resultan en una fluctuación altamente dinámica de las especies dominantes en los océanos” dijo Tim Baumeister, otro autor del estudio.

Utilizando métodos de espectrometría de masas de alta resolución para separar e identificar sustancias pequeñas de mezclas complejas, combinadas con técnicas microscópicas, los científicos pudieron identificar los compuestos activos producidos por una sola célula de alga.

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