Diccionario

Propiedad genética de un microorganismo que le permite multiplicarse en presencia de un antibiótico determinado. Está frecuentemente asociada con una mutación concreta o con uno o más genes de resistencia que puede(n) encontrarse en un cromosoma, plásmido u otro vector. Esta característica puede transferirse de una cepa a otra. La resistencia está mediada por diversos mecanismos, que incluyen la acción de diversas enzimas, cambios en las propiedades de las membranas celulares, alteración de la diana del antibiótico o cambios en la estructura de los ribosomas. La resistencia a determinados antibióticos (generalmente a tetraciclina o kanamicina) se utiliza como marcador selectivo para verificar la transformación bacteriana o de una planta con genes de otra especie, así como para controlar la inserción de un fragmento específico de ADN en un vector.

Aquel que confiere algún tipo de resistencia a las plantas o los microorganismos frente a distintos organismos, a compuestos empleados para el control de enfermedades o a la temperatura u otros factores abióticos. En microorganismos se han descrito genes de resistencia a antibióticos, compuestos químicos o metales pesados (fungicidas, arsénico, cobre, mercurio, etc.), mientras que en plantas se han descrito genes de resistencia frente a patógenos y artrópodos y a distintas condiciones. Las plantas tienen sistemas de reconocimiento molecular de los patógenos gobernados por los productos de genes de resistencia, genéricamente denominados genes R. Dichos genes pueden mantener una relación gen a gen o gen a genes con el patógeno o sus razas (Avr) que determinan su incapacidad de superar los genes R. El riesgo de erosión de la resistencia específica de raza debe ser contrarrestado con estrategias de manejo y selección de los genes de resistencia.

1. Aquel con una localización conocida en el cromosoma y de expresión clara y discernible. Se utiliza para la detección de recombinaciones, la efectiva realización de cruzamientos, construcción de mapas, etc. 2. (reporter gene). Segmento de ADN que codifica un producto que habitualmente no se sintetiza en la planta. La mayoría de estos genes codifican enzimas de resistencia a antibióticos de procariotas o a determinados herbicidas y han sido modificados por técnicas moleculares para que se expresen constitutivamente en microorganismos o en plantas y así detectar las transformaciones obtenidas.

Elemento de los genomas bacterianos con capacidad de capturar y expresar genes exógenos que confieren ventajas selectivas a la bacteria anfitriona (muchos de estos genes exógenos confieren resistencia a antibióticos). Puede ser móvil (transposómico o plasmídico) o fijo (cromosómico).

Conjunto de genes presentes en los genomas secuenciados de todas las cepas de una misma especie o de un grupo relacionado de organismos. Representa la diversidad genética total de esa especie. Esta definición de pangenoma, denominada “pangenoma de presencia-ausencia” (presence–absence variation pangenome), es la más común en la literatura científica, aunque algunos especialistas en la disciplina de Pangenómica definen tres tipos de pangenoma, que implican diferencias en la representación del mismo y en su inclusión de genes y secuencias no codificantes. El pangenoma se divide en dos componentes principales: i) genoma central o núcleo, que representa a los genes que están presentes en todas las cepas y por estar conservados son esenciales para las funciones básicas de la especie; y ii) genoma accesorio o dispensable, que representa los genes que están presentes únicamente en algunas cepas. Estos genes diferenciales suelen estar relacionados con la adaptación al ambiente, resistencia a antibióticos, o mecanismos de patogenicidad, pero también suelen incluir secuencias típicas de fagos, plásmidos y otros elementos genéticos móviles. La importancia del pangenoma en Fitopatología es clave, ya que permite entender la diversidad genética de los patógenos y su interacción con las plantas anfitrionas u hospedadoras. Permite: i) conocer la variabilidad genética de los patógenos e identificar genes que están presentes solo en algunas cepas de un patógeno, como genes de virulencia, efectores, o de resistencia a plaguicidas, fundamental para comprender por qué ciertas cepas son más agresivas o difíciles de controlar que otras; y ii) entender la coevolución planta-patógeno, al permitir estudiar cómo los genes de los patógenos evolucionan para evadir los mecanismos de defensa de las plantas. Así, algunos genes de efectores pueden perderse por deleción o acumular mutaciones que alteren su secuencia para evitar ser detectados por genes de resistencia en las plantas. El conocimiento de qué genes del pangenoma están implicados en la infección, permite diseñar estrategias para mejorar la resistencia e identificar dianas moleculares para mejorar genéticamente cultivos determinados mediante edición genética o cruzamientos dirigidos. La identificación de los genes únicos y accesorios favorece el desarrollo de métodos, técnicas de detección y reactivos específicos de detección y diagnóstico para identificar cepas nuevas, más virulentas o resistentes. El estudio del pangenoma puede mostrar cómo una población patógena cambia con el tiempo, ayudando a predecir posibles brotes o fallos en el control basado en resistencia genética. Como ejemplo concreto, en el hongo fitopatógeno Magnaporthe oryzae (causante del añublo del arroz), el análisis del pangenoma ha permitido identificar genes de efectores que determinan si una cepa puede infectar a ciertas variedades de arroz y ello ha sido clave para el diseño de programas de mejora genética más eficaces. El pangenoma se puede representar, de forma básica, como una lista de genes presentes o ausentes en cada cepa o individuo, mediante una matriz. Como segundo tipo de pangenoma, denominado “secuencia representativa del pangenoma” (representative sequence pangenome), también puede expresarse como una concatenación de genomas completos o sus secuencias representativas, lo que es útil para análisis comparativos. El tercer tipo, denominado “pangenoma gráfico” (pangenome graph o graphical pangenome), integra múltiples secuencias genómicas de organismos de la misma población, especie o género en un único genoma de referencia.

Habilidad adquirida genéticamente por un organismo para sobrevivir a la aplicación de un plaguicida a dosis que antes mataba o inhibía el crecimiento de la mayoría de los individuos de esa especie. Son frecuentes las resistencias a fungicidas y este aspecto es crítico para la durabilidad de su aplicación en campo y las empresas del sector emiten recomendaciones en relación con la resistencia (disponibles en FRAC, http://www.frac.info/frac). La epidemiología cuantitativa ha desarrollado modelos predictivos del riesgo de infección en numerosos patosistemas, que están siendo utilizados con éxito para la toma de decisiones sobre el momento de aplicar los tratamientos fungicidas, propiciando una reducción significativa de las cantidades y dosis aplicadas, sin menoscabo del nivel de control y para reducir la aparición de resistencias. Las resistencias a antibióticos observadas en sanidad humana y animal han llevado a su prohibición en la Unión Europea para el control de enfermedades de plantas.