Diagnostico molecular para la deteccion de fitopatogenos

El estudio de fitopatologias es de gran relevancia para las actividades agricolas y forestales, en especial dentro de las areas de ecologia, epidemiologia y control fitosanitario. No obstante los progresos en estas areas se ven obstaculizados por la falta de pruebas confiables para detectar pequeñas poblaciones de bacterias patogenas es sustratos naturales.

Los metodos tradicionales de identificacion bacteriana, como sembrado en placa, suelen ser laboriosos y poco precisos ya que a menudo se obtienen resultados con falsos negativos debido a la contaminacion y a la interferencia de otros microorganismos. Para evitar estos problemas, se emplean tecnicas moleculares de deteccion de fitopatogenos tales como ensayos serologicos de inmunofluorescencia (IF) y ensayos por inmunoabsorcion ligado a enzimas (ELISA) tambien se usan diversas tecnicas que se basan en la reaccion en cadena de la polimerasa (PCR), y otros metodos que emplean el uso de isoenzimas.

Introduccion

El estudio de las enfermedades de las plantas es de gran importancia en el desarrollo de actividades agricolas y forestales. Una fitopatologia puede causar perdidas economicas debido al daño parcial o total de un cultivo, implica fuertes gastos en plaguicidas o en otras medidas para disminuir o controlar la enfermedad y pone en riesgo la calidad y la cantidad de los productos (Macias y otros, 2006).

Es por ello que la deteccion oportuna del agente causante de la enfermedad es primordial para optimizar recursos, hacer una planeacion adecuada del problema, elegir la solucion mas apropiada y reducir el uso de agentes quimicos que pueden ser dañinos para el medio ambiente.

Los origenes mas comunes de las fitopatologias pueden ser microorganismos como bacterias, hongos o virus. Tambien es comun encontrar parasitos y saprofitos.

Años atras, la deteccion de estos patogenos dependia de un alto grado de conocimiento en la taxonomia de los microorganismos, asimismo las tecnicas empleadas carecian de precision y eran tardadas. No obstante, ahora existen metodos que permiten una deteccion de variedades patogenas, eficaz, precisa, rapida y de bajo costo (UTM, 2008). El objetivo de este trabajo es ofrecer informacion sobre las tecnicas mas modernas que emplean el uso de la ingenieria genetica y diagnostico molecular para detectar de manera confiable la taxonomia de los microorganismos patogenos.

Ensayos serologicos

Son aquellos que emplean el uso de inmunoensayos en la deteccion de patogenos de plantas, han sido uno de los mas usados en los ultimos años. A continuacion se describiran dos de ellos la inmunofluorescencia (IF) y ensayos por inmunoabsorcion ligado a enzimas (ELISA) (UTM, 2008).

Inmunofluorescencia

La inmunofluorescencia es una tecnica de marcacion en la cual se une quimicamente una sustancia fluorescente, mejor conocida como fluorocromo, a anticuerpos (Ac). Por la alta especificidad de los Ac se evidencia la presencia de pequeñas cantidades de antigeno (Ag) provenientes de germenes vivos o muertos. Algunos ejemplos de fluorocromos naturales pueden ser vitaminas, esteroides, porfirinas, fotoproteinas como la luciferasa y otros compuestos como la rodamina, auramina y la fluoresceina. Esta tecnica permite realizar analisis cuantitativos como el Inmunoensayo de polarizacion fluorescente (FPIA) o la cuantificacion de luz emitida por fotometria y analisis cualitativos por microscopia fluorescente, donde se puede distinguir la localizacion y la morfologia de patologias y de bacterias juntas a los Ac marcados con fluorescencia (Janse y Kokoskova, B, 2009).

Existen dos tipos de inmunofluorescencia, la directa y la indirecta. En la forma directa (IFD), un Ag se une a su Ac homologo preparado previamente con un fitocromo, se requiere de antisueros marcados para cada bacteria por lo que es la tecnica menos usada. Por otro lado la inmunofluorescencia indirecta (IFI) utiliza un antisuero comun para cualquier Ag bacteriano, por lo que es una de las tecnicas mas empleadas para el diagnostico de bacterias fito-patogenas debido a su rapidez y sensibilidad (Janse y Kokoskova, B, 2009).

La inmunofluorescencia ha sido comunmente estandarizada para identificar bacterias en semillas gamicas, para la caracterizacion serologica de subespecies y para el diagnostico de infecciones latentes. La especificidad de esta tecnica ha mejorado gracias al uso de anticuerpos monoclonales de celulas antigenas bacterianas (Singh y Singh, 2000). En la Tabla 1 se muestra informacion sobre las especies de bacterias que se han encontrado por estas tecnicas en distintos cultivos segun se reporta en la bibliografia consultada.

En los ultimos años se ha aprovechado del aumento de la memoria y la velocidad de procesamiento de las computadoras, el registro digital de imagenes de alta calidad, de fuentes de iluminacion laser potentes y estables, de sistemas opticos corregidos y de nuevas moleculas fluorescentes capaces de marcar procesos celulares especificos para crear novedosas tecnicas como la Microscopia de Desconvolucion Digital (MDD), la Microscopia Laser Confocal (MLC) y la Microscopia de Excitacion Bifotonica (M-2F) que permiten obtener imagenes tridimensionales de procesos y de la distribucion de moleculas especificas en celulas vivas por medio de la utilizacion de tecnicas no invasivas (Franco, 2005).

Colaboracion de estudiantes

Claudia Beatriz Del Toro-Runzer, Vicente Paul Armenta Perez, Ricardo Hernandez Medina, Sebastian Patiño Valenzuela, Francisco Andres Robles Escoto – Instituto Tecnologico de Monterrey, Campus Guadalajara

FUENTE: tierrafertil.com.mx

universidadagricola.com

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