Un grupo de investigadores de la Universidad de Salamanca ha colaborado en el trabajo de secuenciación del genoma de los hongos Phycomyces y Mucor circinelloide que responden a estímulos lumínicos y que contribuye a entender los mecanismos celulares empleados por los organismos para la captación de señales ambientales y su reacción a estímulos. El trabajo, titulado "Expansion of signal transduction pathways in fungi by extensive genome duplication", acaba de ser publicado por la prestigiosa revista científica Current Biology y abre nuevas perspectivas, además, sobre la evolución de la percepción sensorial en los hongos.

La secuenciación y anotación de los genomas de Phycomyces y Mucor circinelloides suministra evidencias de que una antigua duplicación del genoma, y su posterior evolución, produjo nuevos genes que incrementaron el número de rutas de transducción sensorial.

 Concretamente, los científicos constataron que el aumento del número de genes relacionados con las respuesta a la luz incrementaron el rango de percepción de la señal luminosa hasta aproximadamente la sensibilidad que tiene el ojo humano, tanto a la luz tenue, a la de las estrellas, como a la luz brillante del sol a mediodía.

Estos resultados suponen un gran avance en el entendimiento del papel de la dinámica del genoma en la evolución de la percepción de los sentidos. La percepción sensorial es la base de la adaptación a condiciones ambientales cambiantes y sirve, entre otras cosas, para que los hongos regulen su crecimiento, para reciclar desechos orgánicos y para que sepan cuándo y cómo infectar a plantas o animales.

El Premio Nobel Max Delbrück y su investigación con Phycomyces

  El hongo Phycomyces ya había despertado la curiosidad del premio Nobel Max Delbrück, uno de los fundadores de la Biología molecular, que lo usó como sistema modelo para tratar de entender los mecanismos que utilizan las células para captar señales ambientales, así como para adaptarse a ellas y elaborar mecanismos de respuesta.

La importancia de la secuenciación y análisis del genoma de hongos reside en que estos estudios contribuyen a esclarecer la evolución de la percepción de los estímulos externos en los organismos, debido a que los hongos detectan señales externas y reaccionan a ellas modificando su desarrollo, dirección de crecimiento y metabolismo.

Desde mediados del siglo XIX los biólogos han estado fascinados por las respuestas sensoriales de las hifas aéreas del hongo Phycomyces. Estos esporangióforos son células gigantes que pueden alcanzar más de 7 cm. de longitud, crecen a velocidades de unos 3 mm/h y contienen muchos núcleos. Responden a la luz, gravedad, aire e incluso a presencia de objetos cercanos, entre otros; también el resto del hongo -el micelio- responde a la luz y a otros estímulos ambientales.

Por su parte, Mucor circinelloides, un hongo filogenéticamente muy próximo a Phycomyces, presenta respuestas similares y es además, en algunos casos, un patógeno humano.

Responsables de la Investigación

Este trabajo ha sido coordinado por Luis Corrochano, de la Universidad de Sevilla, y se ha realizado en gran parte en el Joint Genome Institute (Department of Energy, USA) en colaboración con científicos de 31 universidades y centros de investigación pertenecientes a 13 países. El 13% del total de autores del artículo pertenecen a la Universidad de Salamanca.