El hongo produce un agente activo en una hierba medicinal
Investigadores descubren que un hongo en el aster de Tatarinow produce agentes bioactivos
El aster de Tatarinow se utiliza en la medicina tradicional china para tratar una serie de dolencias; la planta contiene un ingrediente activo conocido como astín - y es este agente el que los investigadores del cáncer están investigando ahora. Sin embargo, la planta no produce los astinos en sí, como se suponía durante mucho tiempo, sino que están hechos por un hongo que vive en el tejido de las flores. El descubrimiento fue realizado por un equipo internacional que incluía al Dr. Thomas Schafhauser y al Profesor Wolfgang Wohlleben de la Universidad de Tubinga, y a la Dra. Linda Jahn, la Profesora Jutta Ludwig-Müller y el Profesor Karl-Heinz van Pée de la Universidad Técnica de Dresde. Los investigadores tuvieron éxito en aislar el hongo, Cyanodermella asteris, y en cultivarlo independientemente de la planta huésped. Por lo tanto, han sentado las bases para la producción biotecnológica a gran escala de astinas.
El aster de Tatarinow (Aster tataricus) contiene la droga astin sólo si contiene el hongo que lo hace, C. asteris.
Christiane Henno
La recolección de plantas medicinales de la naturaleza puede poner en peligro su supervivencia. Incluso si las plantas se cultivan para la producción de sustancias naturales, surgen dificultades: el crecimiento de las plantas es comparativamente lento; a menudo las sustancias se producen sólo en pequeñas cantidades y tienen que ser extraídas de la planta en procesos complejos. "El objetivo es, por lo tanto, una producción biotecnológica rentable, como es el caso de los astinos", dice Thomas Schafhauser. Las astinas se unen a una proteína reguladora humana importante; esto puede permitir que se utilicen para suprimir las respuestas inmunitarias y para combatir el crecimiento del tumor.
"Para desarrollar un proceso biotecnológico, necesitamos saber qué genes están implicados y la vía metabólica que conduce a la producción de la sustancia requerida", dice Schafhauser. "Los Astin tienen una estructura química inusualmente compleja. Las comparaciones con sustancias similares indican que las bacterias u hongos producen astinas". Los investigadores descubrieron el hongo C. asteris que vive en la planta. En los experimentos de los investigadores, el hongo era fácil de propagar y cultivar fuera de la planta. También produjo grandes cantidades de astín. "Además, secuenciamos completamente el genoma fúngico", dice Schafhauser. En el genoma decodificado, el equipo encontró los genes responsables de la síntesis de la molécula astínica. Este es un requisito importante para el desarrollo de métodos biotecnológicos para la producción comercial de astín.
Cooperación entre diferentes especies
En experimentos, los investigadores demostraron que los individuos del Aster tataricus no producían astina a menos que el hongo C. asteris estuviera presente. La función podría ser restaurada mediante la reinfección con el hongo. "Además, estas plantas contenían la variante astina A, que el hongo no podía producir cuando se cultivaba individualmente", informa Linda Jahn. "Suponemos que el hongo y la planta trabajan juntos para su beneficio mutuo en simbiosis, y que la planta da una señal para la producción de astín A o procesa el astín a partir del hongo mismo."
Estas vías metabólicas, que requieren simbiosis entre dos o más socios biológicos, no han sido exploradas hasta ahora en gran medida. "Puede ser que sean muy comunes, pero no sabemos lo suficiente sobre ellos", dice Jahn. En el caso del aster de Tatarinow, no está claro hasta qué punto la sustancia compleja astina proporciona una ventaja. Podría jugar un papel en la defensa de depredadores o patógenos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Thomas Schafhauser et al.; "Antitumor astins originate from the fungal endophyte Cyanodermella asteris living within the medicinal plant Aster tataricus"; Proceedings of the National Academy of Sciences; 2019.
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