OOMICETOS: CARACTERÍSTIQUES, CICLE VITAL, NUTRICIÓ, REPRODUCCIÓ - BIOLOGIA - 2025

Els oomicetos o floridures aquàtics (Oomycetes o Oomycota), són un grup d'organismes tradicionalment classificats entre els fongs. Entre les característiques que comparteixen els dos grups d'organismes (fongs i oomicetos) estan el tipus de creixement, la forma de nutrició i l'ocupació d'espores durant la reproducció. No obstant això, estudis moleculars han demostrat que els oomicetos no estan relacionats amb els fongs veritables.

Algunes espècies són paràsites de plantes, estant entre els patògens més devastadors de cultius. Entre les malalties que causen estan el fumada de plàntules, putrefacció d'arrels, tions foliars i míldius vellosos.

Phytophthora infestans. Germinació directa d'un esporangi per tub germinal. Fotografia d'HD Thurston. Presa i editada de apsnet.org/edcenter/intropp/LabExercises/Pages/Oomycetes.aspx

La Gran Fam, o Fam Irlandesa de la Papa, va ser ocasionada per un oomiceto denominat Phytophthora infestans. El patogen va arrasar amb els cultius de papa d'Irlanda en la dècada de 1840.

En aquesta època, prop de la meitat de la població depenia exclusivament d'aquest cultiu per a la seva supervivència. La pèrdua de les collites va ocasionar que prop d'un milió de persones morís de gana i un nombre similar fugís de l'illa a la recerca de millors condicions de vida.

Característiques

Els oomicetos són un grup d'organismes, principalment aquàtics, que posseeixen paret cel·lular composta de ß-glucans, prolina i cel·lulosa. El seu cicle de vida és predominantment diploide.

Les hifes són multinucleades o cenocíticas i aseptadas. El miceli produeix septes únicament per separar el tal·lus de les estructures reproductives.

La reproducció asexual és per mitjà d'espores biflageladas (zoosporas) produïdes en zoosporangios. La reproducció sexual és heterógama i es produeix per injecció directa dels nuclis masculins (= espermatozoides) de l'anteridio en els ous continguts en la oogonia.

La grandària típica de l'genoma dels oomicetos és de 50 a 250 megabases (Mb), molt gran en comparació amb el dels fongs, que és de 10 a 40 Mb.

taxonomia

Tradicionalment els oomicetos havien estat classificats dins el regne dels fongs (Fungi). No obstant això, estudis moleculars i bioquímics han portat a que siguin reubicats al Regne protista. Pertanyen a l'phylum Heterokontophyta, Classe Oomycota. La classe contenen fins a la data 15 ordres.

Cicle de vida

Durant la fase epidèmica, els oomicetos són dispersats pel vent o per l'aigua, per mitjà d'esporangis asexuals. Aquests esporangis poden germinar directament, formant hifes invasives.

La germinació de l'esporangi també pot ser de forma indirecta, alliberant zoosporas mòbils. Les zoosporas són atretes a la superfície dels futurs hostes. En algunes espècies, la germinació directa o indirecta de l'esporangi dependrà de la temperatura ambiental.

A l'germinar, els esporangis i les zoosporas formen tubs germinals, que infectaran gràcies a la formació de apresorios i estructures de penetració.

Després de penetrar, les hifes creixeran tant inter com intracel·lularment al hostatger. Transcorreguts a l'mínim 3 dies de creixement, les hifes poden formar nous esporangis que es propagaran per infectar nous organismes.

La reproducció sexual ocorre mitjançant la producció de gametangios: oogonios i anteridis. Generalment cada individu produeix tant anteridis com oogonios. En algunes espècies, la reproducció ha de ser creuada (heterotálicas), en altres pot existir l'autofecundació (homotálicas).

Dins dels gametangios ocorre la divisió meiòtica. A la oogonia es produeixen una o diverses oosferes. L'espermatozoide flagel·lat està absent en els oomicetos. Al anteridio es formen nuclis haploides. El anteridio creix cap a la oogonia i forma els tubs de fertilització. Els tubs de fertilització penetren en les oosferes transferint els nuclis haploides.

Aquests nuclis fecunden les oosferes donant origen a una oòspora diploide de parets gruixudes. La oòspora alliberada pot romandre molt de temps en el medi abans de germinar i produir una hifa que ràpidament produirà un esporangi.

nutrició

Molts oomicetos són sapròfits, altres són paràsits. Algunes espècies combinen els dos estils de vida. Les espècies paràsites s'han adaptat a parasitar diferents grups d'organismes, com ara plantes, nematodes, vertebrats i crustacis.

Els organismes sapròfits realitzen una digestió externa dels seus aliments, secretant enzims, i posteriorment absorbint les molècules dissoltes resultants de la digestió.

Els oomicetos paràsits poden ser biòtrofs, hemibiótrofos o necròtrofs. Les espècies biótrofas obtenen els seus nutrients dels teixits vius per mitjà d'una hifa especialitzada anomenada haustori.

Els hemibiótrofos s'alimenten primer de teixits vius i maten al seu hoste en una etapa posterior. Els necròtrofs secretan toxines i enzims que maten les cèl·lules de l'hoste i després obtenen els nutrients d'elles.

reproducció

asexual

Els oomicetos es reprodueixen asexualment per mitjà d'esporangis. Els esporangis formen unes espores biflageladas denominades zoosporas. En oomicetos poden haver dos tipus de zoosporas, primàries i secundàries.

Les primàries posseeixen els flagels inserits en l'àpex. Les zoosporas secundàries, d'aspecte reniforme, posseeixen els flagels inserits lateralment. En alguns casos, els esporangis no formen espores, sinó que germinen directament. Això és considerat una adaptació a la vida terrestre.

Sexual

La reproducció sexual es dóna per oogàmia. La producció de gàmetes sexuals ocorre en els gametangios. El gametangio femení, o oogonio, generalment és de grans dimensions i va produir, per meiosi, diverses oosferes. El masculí, o anteridio, produirà nuclis haploides.

El anteridio creixerà cap al oogonio i va introduir, per mitjà de tubs de fertilització, els nuclis haploides al oogonio. La forma en què s'uneix el anteridio a l'oogonio pot variar.

En alguns casos, el anteridio s'uneix lateralment a l'oogonio, denominant paragino. En altres, el gamentagio masculí envolta la base de l'oogonio (anfigino). La fusió de l'nucli haploide masculí amb el nucli de la oosfera per donar origen a una oòspora diploide ocorre en el oogonio.

malalties

en plantes

Algunes de les malalties més conegudes, causades pels oomicetos a les plantes, inclouen el tizón tardà de la papa, el míldiu Pilós del raïm, la mort sobtada de l'roure i la putrefacció de l'arrel i tija de la soja.

Durant la infecció, aquests patògens aconsegueixen la colonització de les seves hospederos, modulant les defenses de les plantes per mitjà d'una sèrie de proteïnes efectores de la malaltia.

Aquests efectors es classifiquen en dues classes segons els seus llocs objectiu. Els efectors apoplásticos són secretats en l'espai extracel·lular de la planta. Els citoplasmàtics, d'altra banda, són introduïts dins de la cèl·lula vegetal per mitjà de la haustoria de l'oomiceto.

El gènere Phytopthora inclou fitopatògens hemibiótrofos (per exemple, P. infestans, P. sojae) i necròtrofs (per exemple, P. cinnamomi). Les espècies d'aquest gènere han tingut un impacte sever en l'agricultura, Phytophora infestans, causa el tizón tardà a la papa i responsable de la Gran Fam dels anys 40 de segle XIX, pot infectar una varietat d'espècies de plantes diferents de la papa, com el tomàquet i la soja. Aquesta espècie pot infectar tota la planta, tubercles, arrels o fulles, el que porta a la mort de la planta.

Phytophthora ramorum, per la seva banda, produeix la infecció anomenada mort sobtada de l'roure, que afecta aquests ia altres arbres i arbustos causant una mort ràpida.

altres fitopatògens

Plasmopara viticola, causant de l'míldiu Pilós de la vinya, va ser introduït des de Nord Amèrica fins a Europa a la fi de segle XIX. Es caracteritza per atacar fullatge i raïms.

Els símptomes en les fulles són lesions grogues de vores difusos, d'1 a 3 cm de diàmetre. A l'avançar la malaltia pot produir necrosi de les fulles i fins i tot defoliació completa de la planta.

Plasmopara vitícola. Causant de l'míldiu Pilós de la vinya. Presa i editada de

Aphanomyces euteiches causa la putrefacció d'arrels en moltes lleguminoses. És considerat com el patogen que més limita el rendiment dels cultius de pèsols en algunes parts de món. Altres espècies d'aquest gènere afecten animals, tant d'hàbitat terrestres com aquàtics.

en animals

Aphanomyces astaci és un paràsit específic de el cranc de riu, altament patogen per a les espècies europees. Ha provocat la desaparició de gran part de les poblacions europees de crustacis de la família Astacidae.

Les zoosporas de l'oomiceto són atretes per senyals químics de el crustaci i s'enquisten sobre la cutícula el cranc. Els quists germinen i produeixen un miceli que ràpidament creix a la cutícula, fins a aconseguir la cavitat corporal interna. Un cop assolits els teixits interns, el crustaci mor en un lapse de 6 a 10 dies.

Els membres de l'gènere s aprolegnia causen el grup de malalties anomenades saprolegniosis que ataca peixos o els seus ous. Entre elles, la necrosi dèrmica ulcerativa, és una de les malalties més importants que afecten les espècies de salmònids. Aquesta malaltia afecte enormement les poblacions de salmons dels rius britànics a la fi de segle XIX.

Les saprolegniosis es caracteritzen per taques blanques o grises de miceli filamentós en el peix. La infecció comença pel teixit epidèrmic i pot estendre cap a l'interior.

També pot parasitar ous i és sovint visible com una massa blanca cotonosa sobre la superfície dels ous o peixos en aquaris casolans. Recentment, s aprolegnia ferax va ser relacionada amb la disminució de poblacions d'amfibis.

La pitiosis és una malaltia produïda pel oomiceto Pythium insidiosum. Aquesta malaltia es caracteritza per lesions granulomatoses a la pell, tracte gastrointestinal o en diversos òrgans.

Les zoosporas de l'oomiceto es desenvolupen en aigües estancades de zones tropicals i subtropicals i penetren en el hospedero a través de ferides a la pell. Una vegada que han arribat a l'hostatger, les zoosporas s'enquisten i envaeixen el teixit de l'hoste. Afecta cavalls, gats, gossos i ocasionalment humans.

referències

1. GW Beakes, S. Sekimoto (2009). The evolutionary Phylogeny of Oomycetes-insights gained from studies of holocarpic Parasites of algae and invertebrates. In: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycete genetics and genomics: diversity, interactions, and research tools. John Wiley & Sons, Inc.
2. HS Judelson (2009) Sexual reproduction in Oomycetes: biology, diversity, and contributions to fitness. In: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycetegenetics and genomics: diversity, interactions, and research tools. John Wiley & Sons, Inc.
3. S. Kamoun (2003). Molecular genetics of pathogenic Oomycetes. Eukaryotic Cell.
4. J. Makkonen (2013). The Crayfish plague Pathogen Aphanomyces astaci. Genetic diversity and adaptation to the host species. Publications of the University of Eastern Finland. Dissertations in Forestry and Natural Sciences No 105
5. S.-K. Oh, S. Kamoun, Sr. Choi. (2010). Oomycetes RXLR effectors function as both activator and suppressor of plant immunity. The Plant Pathology Journal.
6. B. Paula, MM Steciow (2004). Saprolegnia multispora, a new oomycete isolated from water samples taken in a river in the Burgundian regió of France. FEMS Microbiology Letters.