Sustancia de origen endógeno o exógeno que reduce la actividad enzimática. Puede competir con el sustrato por la unión al centro activo del enzima (inhibición competitiva), o unirse a un punto distinto de la molécula de enzima (inhibición alostérica). Esta última modifica, en ocasiones, la cinética enzimática y constituye un mecanismo muy frecuente de regulación metabólica, como también lo es el proceso contrario (activación), según definición del Diccionario de Ciencias Hortícolas de la SECH. Los inhibidores de la PCR son sustancias muy heterogéneas, que reducen la intensidad o inhiben la reacción de amplificación, como por ejemplo proteínas, grasas, ácido húmico, EDTA, fenol, proteasas, detergentes y distintas sales.
inhibidor de la PCR
Contaminante orgánico e inorgánico incluido en la muestra de ADN o ARN que interfiere atenuando o inhibiendo completamente la reacción de amplificación por PCR o RT-PCR. La mayoría frecuentemente provienen de la muestra vegetal, del suelo o de la muestra de artrópodos analizada. Pero también pueden proceder del propio operador o del material y tampones utilizados para la amplificación, que han sido contaminados por el operador. Existe una amplia gama de métodos y protocolos y normas o precauciones de trabajo para reducirlos y de kits comerciales que eliminan o reducen significativamente los distintos inhibidores procedentes de la muestra.
inhibidor de la ribonucleasa, IR
Producto muy utilizado en laboratorio para limpiar superficies y de este modo, prevenir la degradación por ribonucleasa y proteger la calidad del ARN de la muestra. Se trata de una proteína de gran tamaño (unos 49 kDa), ácida y rica en leucinas, que forma complejos muy estables con ciertas ribonucleasas, con las que posee una altísima afinidad. Las comerciales protegen el ARN de la degradación a temperaturas de hasta 55 °C. Además de su uso en laboratorio, constituye un componente de la masa proteica total de la célula animal y vegetal y parece que juega un papel en la regulación del tiempo de vida medio del ARN.
agarosa
Constituyente del agar que no contiene inhibidores del desarrollo de microorganismos. Debido a que su tamaño de poro es más uniforme que el del agar, se utiliza para la preparación de geles de electroforesis, y es especialmente aconsejable para resolver fragmentos grandes, de hasta 100 kb y mucho mayores, como por ejemplo los megaplásmidos de 400 o 600 kb de Rhizobium, por lo que los geles de agarosa resultan más apropiados que los geles de poliacrilamida.
bacteriocina
Inhibidor antibacteriano de síntesis ribosómica y naturaleza proteica o peptídica, producido por muchas especies bacterianas. Se denominan basándose en el organismo que las produce. Son activas generalmente frente a cepas estrechamente emparentadas y las cepas productoras son inmunes a ellas.
bioherbicida
Producto elaborado a partir de organismos, como bacterias u hongos, sus metabolitos o diversos extractos naturales, que se utiliza para controlar el crecimiento de malas hierbas o malezas de forma biológica y más amigable con el medioambiente que los herbicidas químicos de síntesis. La metabolómica se utiliza como estrategia para acelerar el hallazgo o descubrimiento de productos naturales fitotóxicos, como por ejemplo poliquétidos, péptidos no ribosómicos o fosfonatos, y con nuevos y específicos modos de acción De entre ellos, los fosfonatos son un grupo muy prometedor porque son potentes inhibidores específicos de enzimas clave en plantas y microorganismos. En la actualidad los principales grupos de bioherbicidas se clasifican según su origen biológico, en: i) microorganismos, como especies de hongos fitopatógenos, principalmente de los géneros Alternaria, Colletotrichum, Fusarium o Phoma. Es el caso de, Colletotrichum gloeosporioides f. sp. aeschynomene que se usa para controlar la mala hierba acuática Aeschynomene virginica en cultivos de arroz; de Didymella macrostoma (sin. Phoma macrostoma), que controla experimentalmente malas hierbas de hoja ancha del césped, como Taraxacum officinale (diente de león), o de Alternaria cassiae, que controla la planta anual Senna obtusifolia en cultivos de soja o soya y otros cultivos de leguminosas. También se utilizan bacterias fitopatógenas, como Xanthomonas translucens pv. poae para el control de Poa annua en céspedes deportivos y campos de golf, ya que infecta y destruye el tejido foliar de la mala hierba. Experimentalmente se han utilizado: i) cepas específicas de Pseudomonas fluorescens para inhibir la germinación de semillas de Amaranthus sp.; ii) extractos de plantas alelopáticas —que son aquellas plantas que inhiben el crecimiento de otras—, como aceites esenciales, ácidos orgánicos, o compuestos fenólicos; iii) metabolitos secundarios microbianos o de vegetales, como compuestos tóxicos producidos por microorganismos o plantas que actúan como herbicidas; y iv) material vegetal, especialmente preparaciones a partir de residuos vegetales fermentados que contienen compuestos con demostrada acción herbicida.
carbamatos
1. Grupo de insecticidas orgánicos de síntesis, inhibidores de la colinesterasa. Incluyen el carbaril, isolan y metiocarb, entre otros. Son de amplio espectro de acción, baja toxicidad y poco persistentes. Algunos son sistémicos. Tóxicos para las abejas por lo que están en desuso. Aldicarb, carbosulfán y otros, se empleaban en suelo con acción nematicida-insecticida. 2. Grupo de herbicidas que actúan como inhibidores meristemáticos, que incluyen el profán, barbán, asulám y otros, hoy en desuso. Actúan por absorción foliar, aunque algunos también por aplicaciones al suelo o sustrato. Son efectivos principalmente frente a gramíneas. Sus residuos o derivas de tratamiento provocan fisiopatías graves en plantas cultivadas y árboles ornamentales y forestales, según definición del Diccionario de Ciencias Hortícolas de la SECH.
carbón activo, CA
Aquel previamente tratado para aumentar su capacidad de adsorción. Se utiliza en ciertos medios de cultivo y para eliminar o reducir sustancias que inhiben el crecimiento de tejidos vegetales cultivados in vitro o reducir inhibidores de origen vegetal cuando se realiza inoculación mecánica de virus en plantas indicadoras.
control interno
1. Aquel que se añade o está presente en la muestra. En PCR, su uso permite evaluar la integridad del ADN y la detección de inhibidores de la amplificación molecular de origen vegetal, del vector o de un sustrato. Son generalmente específicos del anfitrión o huésped o limitados a un grupo definido de especies relacionadas, como ADN con secuencia y concentración conocidas agregadas a las muestras. 2. El sistema de control interno lo constituyen un conjunto de medidas que toma una organización con el fin de proteger sus recursos contra el despilfarro, el fraude o el uso ineficiente. Tiene como finalidad asegurar la exactitud y la confiabilidad de los datos de la contabilidad y las operaciones financieras.
dióxido de carbono, CO2
Gas incoloro, inodoro, incombustible y asfixiante, más pesado que el aire. Se genera en combustiones y en algunas fermentaciones. Se utiliza como inhibidor de la respiración de los frutos conservados en cámaras frigoríficas de atmósfera controlada. También se usa en bolsas o jarras de anaerobiosis y estufas de dióxido de carbono para el cultivo de bacterias anaerobias y de hibridomas productores de anticuerpos monoclonales específicos. Es el principal causante del efecto invernadero y como consecuencia del calentamiento global de la Tierra.
espectinomicina
Antibiótico aminoglicósido inhibidor de la síntesis proteica. Además de servir como agente selectivo para la manipulación genética, se utiliza para la amplificación de plásmidos en microorganismos que presentan resistencia al cloranfenicol. Esta amplificación solo es posible con plásmidos cuyo inicio de replicación depende de ARN.
estreptomicina
Antibiótico del grupo de los aminoglicósidos que se obtiene por fermentación utilizando Streptomyces griseus. Es un inhibidor de la síntesis proteica. Se une a la subunidad ribosómica bacteriana 30S provocando una lectura incorrecta del ARNm y la obtención de péptidos sin sentido. Su uso agrícola o forestal no está permitido en la Unión Europea. En EE. UU. y otros países está regulado y en su forma química de sulfato de estreptomicina se utiliza en manzanos y perales, plantas ornamentales, tomate, pimiento, patata o papa, y otros cultivos para controlar bacteriosis, principalmente la especie Erwinia amylovora. Se ha descrito la aparición de resistencias de tipo plasmídico y cromosómico en numerosas bacterias patógenas y no patógenas de diversos cultivos tratados. Ello sugiere la posibilidad y riesgo de transferir dicha resistencia a bacterias patógenas de la especie humana.
fitotoxina
1. Sustancia fitotóxica, inhibidora del crecimiento o dañina para las plantas. Puede ser de síntesis, como los herbicidas, o ser producida por las propias plantas, por microorganismos patógenos o por reacciones químicas naturales. 2. Producto químico tóxico producido por la planta, que generalmente funciona como agente defensivo contra sus depredadores, como ciertos alcaloides, terpenos y especialmente fenoles.
hormona vegetal
Sustancia sintetizada por las plantas que regula muy diversos procesos durante el crecimiento y la respuesta a estreses, que incluyen la regulación de la inmunidad frente a patógenos y, en ocasiones, ejercen su acción en un órgano distinto del de la síntesis. Se han descrito al menos nueve tipos: ácido abscísico, ácido jasmónico, ácido salicílico, auxinas, brasinoesteroides, citoquininas, etileno, giberelinas y estrigolactonas. Su mecanismo de acción se cree es similar al de las hormonas animales, uniéndose a un receptor y activando de este modo un proceso metabólico. Si el patógeno interfiere en su mecanismo de acción se generarán síntomas aparentes y normalmente graves. Las bacterias patógenas de plantas también pueden producir hormonas reguladoras del crecimiento vegetal, similares a las producidas por las propias plantas o, alternativamente, pueden producir sustancias que simulen o retarden la producción de hormonas vegetales o de los inhibidores del crecimiento vegetal, así auxinas, citoquininas, giberelinas y etileno son también producidos por bacterias durante la infección.
inhibición por correlación
Efecto inhibidor que una parte de la planta ejerce sobre el crecimiento y desarrollo de otra. La dominancia apical es un ejemplo típico de este tipo de inhibición, que puede verse alterada por la infección con algunos patógenos, como los fitoplasmas.
inmunocaptura
1. Uso de anticuerpos específicos para sensibilizar o tapizar tubos en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR o RT-PCR) con el fin de enriquecer en los patógenos de interés aquellos presentes en el extracto bruto de la muestra, en una fase previa a su detección. Requiere la obtención de extractos, pero evita la purificación de ácidos nucleicos de la muestra. Consiste en varias etapas: i) concentración de viriones o de células de cualquier otro patógeno presentes en el extracto vegetal por captura en las paredes de los tubos de PCR tapizados con anticuerpos específicos; ii) eliminación por sucesivos lavados de los restos del extracto vegetal e inhibidores no inmunocapturados; iii) realización de la reacción de amplificación en el mismo tubo. Los ácidos nucleicos del patógeno a detectar son liberados por el calor de la reacción. El método mejora la sensibilidad de la PCR o RT-PCR simple convencional, además de reducir inhibidores de los extractos vegetales y constituye un método sencillo y económico de preparación de muestras para amplificación, aunque su sensibilidad y sencillez ha sido muy superada por otras versiones de PCR. 2. (trapping). Tapizado o sensibilización con anticuerpos específicos de rejillas de microscopía electrónica con el fin de atrapar selectivamente partículas virales, células bacterianas o fúngicas presentes en la muestra depositada en la rejilla.
inmunoensayo magnético
Técnica analítica en la cual los anticuerpos específicos se inmovilizan sobre un microportador magnético (esfera, perla o rectángulo metálicos). Este se añade a una muestra, se deja reaccionar con el antígeno tras incubación y se recupera aplicando una fuerza magnética en el fondo del tubo de ensayo que contiene la muestra, en lugar de utilizar la centrifugación. Permite concentrar las dianas presentes en la muestra, que una vez lavada para eliminar inhibidores de origen vegetal, se puede emplear en posteriores pruebas de detección o diagnóstico.
insecticida
Producto utilizado para combatir insectos por su modo de acción o su composición biológica o química. Puede actuar por contacto, ingestión o inhalación. Pueden ser: i) biorracionales (biorational insecticides) que actúan inhibiendo la metamorfosis; ii) de origen vegetal (botanical insecticides) cuya materia activas son alcaloides extraídos de vegetales, como nicotina, rotenona y piretrinas; iii) inorgánicos (inorganic insecticides) a base de arsénico, azufre, mercurio, flúor u otros elementos, que han sido reemplazados por insecticidas orgánicos de síntesis por su fitotoxicidad y toxicidad; iv) oleofosforados (oleophosphate insecticides) constituidos por una mezcla de aceite mineral y un insecticida organofosforado, generalmente sistémico; v) organoclorados (organochlorine insecticides) la mayoría compuestos por hidrocarburos clorados, e incluyen entre otros al DDT, metoxicloro, lindano, aldrin, diendrin y endosulfán, actualmente prohibidos por su baja degradabilidad y acumulación en tejidos grasos; vi) organofosforados (organophosphate insecticides) orgánicos de síntesis, inhibidores de la colinesterasa. Incluyen al malatión, triclorfón, fentión, etil-paratión, dimetoato y fenitrotión, actualmente prohibidos por su toxicidad para vertebrados; vii) sulfoorgánicos (organosulfur insecticides) que contienen azufre con acción insecticida, acaricida y ovicida, como el tetradifón, también prohibidos; viii) bioinsecticidas (bioinsecticides) muchos de ellos de uso ecológico e inocuos para fauna auxiliar, a base de productos naturales o microorganismos, como hongos entomopatógenos, virus (como el baculovirus de la nucleopoliedrovirus o poliedrosis nuclear) o bacterias esporígenas (como Bacillus thuringiensis).
kanamicina
Antibiótico aminoglicósido inhibidor de la síntesis proteica. Actúa uniéndose a los ribosomas 70S, con lo que impide la lectura correcta del ARNm. Se utiliza principalmente contra organismos gramnegativos en experimentos de transformación, como complemento en algunos medios de cultivo in vitro y, como marcador, para la selección de bacterias y plásmidos con genes de resistencia a kanamicina.
knotinas
Pequeñas moléculas de unos 30 aminoácidos, provenientes de las plantas, descubiertas en patata o papa, ricas en cisteína, al igual que las de otras familias de péptidos antimicrobianos de las plantas. Presentan seis cisteínas que forman tres puentes disulfuro. Estos puentes forman un nudo de cisteínas que se modifica a lo largo de las diferentes subfamilias. En estos péptidos están incluidos los ciclótidos y los inhibidores de las familias de la α-amilasa, tripsina y carboxipeptidasa. La mayoría son lineales, a excepción de los ciclótidos (knotinas cíclicas), y pueden encontrarse tanto en plantas, hongos e insectos, como en arácnidos. Presentan una variedad de funciones como la antimicrobiana, citotóxica, insecticida, antivirus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y similares a hormonas. La acción de las knotinas es inhibitoria, lo que le confiere a la planta mecanismos de defensa contra insectos y diversos patógenos.
oxitetraciclina
Antibiótico de amplio espectro del grupo de las tetraciclinas, inhibidor de la síntesis proteica bacteriana. Polvo de naturaleza cristalina, soluble en agua y solventes orgánicos. Su uso agrícola o forestal no está permitido en la Unión Europea. En EE. UU. y otros países está regulado y en su forma química de complejo de sulfato de oxitetraciclina cálcica, se utiliza en melocotonero o duraznero, peral y manzano para controlar bacteriosis, como la causada por Erwinia amylovora, agente del fuego bacteriano de las rosáceas.
PCR
Sigla del inglés. En español, reacción en cadena de la polimerasa. Se sugiere el uso de la sigla PCR en español, en vez de RCP que le correspondería, para evitar la confusión con el uso extendido de la sigla del término “reanimación cardiopulmonar”. Se trata de una técnica de amplificación molecular desarrollada para producir múltiples copias sintéticas de una secuencia de ADN, o diana, al realizar varios ciclos sucesivos, de tres etapas secuenciales: i) desnaturalización del ADN diana a >90 °C; ii) hibridación de los cebadores o iniciadores a 40-65 °C; y iii) extensión a 72 °C. En cada ciclo se consigue, en poco tiempo, duplicar el número de copias de ADN de modo que se logra un aumento exponencial del número de copias del fragmento o amplicón. En la denominada PCR convencional, los fragmentos amplificados se separan mediante electroforesis en un gel de agarosa y se visualizan mediante métodos colorimétricos o basados en tinción con bromuro de etidio, GelRed u otros fluorocromos. También se pueden detectar los amplicones mediante hibridación en membrana, ELISA en microplaca y otros métodos, y su tamaño se calcula por comparación con fragmentos de ADN de tamaño conocido. Es utilizada frecuentemente para detectar e identificar organismos fitopatógenos, basada en la amplificación de un fragmento del material genético del patógeno. Se utiliza una pareja de iniciadores, o más, y su eficiencia se basa en la especificidad de los cebadores, tipo de polimerasa empleada, composición y estabilidad del tampón, pureza y concentración de la mezcla de nucleósidos trifosfatos (dNTPs), parámetros de la amplificación (temperatura de hibridación de los cebadores, concentración de MgCl2, etc.), así como en las características de la propia muestra. Su mayor inconveniente para la detección y diagnóstico reside en el alto riesgo de contaminaciones por aerosoles que se generan fácilmente en las distintas etapas, especialmente en la preparación de la electroforesis y que dan lugar a falsos resultados positivos, como coste de su alta sensibilidad analítica. Posee diversas variantes, entre otras: PCR anidada, PCR semianidada, PCR cooperativa, PCR asimétrica, inmunocaptura-PCR, impresión captura-PCR, escachado captura-PCR, PCR dúplex y múltiple, PCR cuantitativa, PCR en tiempo real, PCR digital, PCR capilar y otras menos comunes. La PCR es teóricamente un método de detección muy sensible. Sin embargo, en la práctica y aplicado a material vegetal, artrópodos, o especialmente ciertos tipos de suelo, la sensibilidad se reduce drásticamente por la presencia de inhibidores, que pueden dar lugar a falsos negativos. Para superar estos inconvenientes es imprescindible incluir un control positivo y varios controles negativos en el conjunto de las muestras. Asimismo, se emplean métodos de purificación de ácidos nucleicos y otras variantes más sensibles basadas en PCR anidada o PCR en tiempo real, alguna de las cuales pueden realizarse con métodos directos de preparación de la muestra. Para la amplificación a partir de ARN (PCR de ARN) debe realizarse una etapa previa de transcripción reversa (RT).
PCR digital
Tecnología similar a la PCR en tiempo real, pero que se basa en la separación de la muestra inicial en gran cantidad de alícuotas que son amplificadas individualmente y permite la cuantificación precisa y absoluta del producto amplificado. Se obtiene mayor sensibilidad que con PCR en tiempo real, hay menor efecto negativo de inhibidores y requiere baja cantidad de reactivos, pero los equipos y reactivos tienen en la actualidad un coste más elevado. También es frecuente la versión RT-PCR digital.
quimioterapia
Método curativo o profiláctico de enfermedades infecciosas de las plantas con productos químicos desinfectantes o inhibidores del desarrollo de microorganismos, como antibióticos o productos fitosanitarios.
rotación de cultivos
Práctica que consiste en la alternancia de cosechas en el mismo campo. Esta sucesión regular tiene como objetivo ayudar en el control de plagas en sentido amplio, incrementar la fertilidad del suelo y disminuir la erosión y en agricultura ecológica. Se aconseja especialmente para controlar las enfermedades causadas por patógenos del suelo y, para que sea eficaz, se debe usar en la rotación especies no huésped y preferentemente inhibidoras del patógeno. Recomendado en agricultura ecológica como uno de los métodos para la gestión de plagas y enfermedades y en protocolos de erradicación de bacterias como Ralstonia solanacearum.
separación inmunomagnética
Técnica de concentración de agentes patógenos, sus componentes o metabolitos, mediante microesferas, partículas o cuentas magnetizables revestidas o sensibilizadas con anticuerpos, preferiblemente con monoclonales específicos. Las células o partículas atrapadas específicamente, cuando pasan a través de un campo magnético son concentradas y lavadas para eliminar inhibidores, pudiendo ser detectadas de forma sensibles mediante cultivo y aislamiento en medio sólido, técnicas serológicas (inmunofluorescencia o ELISA), de hibridación o de amplificación molecular.
TaqMan®
Nombre comercial de una sonda de hidrólisis diseñada con el fin de incrementar significativamente la especificidad de la PCR cuantitativa, mediante tecnología de la compañía Roche. Contiene un fluoróforo emisor y un colorante supresor o extintor muy próximos el uno del otro, y cuando la sonda está intacta, el extintor suprime la señal fluorescente del emisor. Durante la PCR, la polimerasa rompe la sonda, separando el emisor y el extintor, permitiendo emitir fluorescencia. Por tanto, el supresor inhibe la fluorescencia del fluoróforo cuando es excitado por la fuente de luz del termociclador. De esta forma, mientras que el fluoróforo y el supresor o extintor estén próximos el uno al otro, no habrá señal fluorescente, puesto que el último está ejerciendo su actividad inhibidora.
tiocarbamatos
Grupo de herbicidas, fungicidas e insecticidas que son inhibidores de la síntesis de ácidos grasos de cadena larga, mediante la inhibición del complejo de enzimas elongasas. No están actualmente actualizados en la Unión Europea como fungicidas ni como insecticidas. El triolato está autorizado en España como herbicida de aplicación al suelo y se emplea en varios cultivos de forma selectiva para el control de gramíneas anuales y algunas dicotiledóneas. Muy volátil, por lo que hay que incorporarlo al suelo con rapidez. Genera fallos en la emergencia de los brotes desde el coleoptilo y en la emergencia de las plántulas.
transmisión mecánica
Método de introducción de inóculo o diseminación, generalmente artificial o experimental de un patógeno en un huésped apropiado, mediante la manipulación humana acompañada por rotura física de tejidos de la planta. Puede ocurrir naturalmente en campo por roce de ramas (que en ocasiones llegan a soldarse) u hojas por viento, o por contacto de raíces entre plantas infectadas y sanas o por agentes patógenos (generalmente virus transmisibles por contacto), o por organismos patógenos presentes en la cubierta seminal o albumen de la semilla, que lo transmiten a la plántula en la germinación. La transmisión experimental se efectúa sobre el haz de hojas, estípulas u hojas cotiledonares de plantas generalmente herbáceas. La superficie a inocular previamente se espolvorea con carborundo u otro abrasivo para causar heridas superficiales por el posterior frote suave con una solución o extracto bruto de la planta infectada. Inmediatamente se lava la superficie inoculada para eliminar inhibidores y se cultivan las plantas inoculadas en condiciones apropiadas para la óptima manifestación de síntomas durante el tiempo necesario para cada patógeno, variable en días para diferentes virus.
ribonucleasa, ARNasa, RNasa
Grupo de enzimas (nucleasas) con distintas actividades que hidrolizan los enlaces fosfodiéster del ARN. Son extremadamente comunes, lo que resulta crítico para cualquier ARN en un ambiente no protegido. No obstante, se utilizan ARNasas en la caracterización y secuenciación de ARN. Sus abreviaturas en español ARNasa o RNasa.