Diseño de un control biológico para el hongo fusarium oxysporum F.SP. cubense, agente causal del mal de Panamá, empleando pseudomonas fluorescens recombinante para la sobreexpresión de sideróforo

Abstract

La producción de banano en Ecuador es considerada base de la seguridad alimentaria del país y es el segundo producto más importante de exportación, solamente después del petróleo. Actualmente, este se encuentra amenazado por la fusariosis de banano, causada por el hongo Fusarium oxysporum f. sp. cubense (FOC), la cual es una enfermedad que ocasiona la muerte de la planta. Lamentablemente, no existe tratamiento efectivo, afectando a aproximadamente 12.3 millones de habitantes que dependen económicamente del cultivo de banano. Una alternativa ecológica y novedosa para enfermedades fúngicas es el biocontrol empleando Pseudomonas fluorescens. El objetivo de la presente investigación es el diseño de un biocontrol orientado en el hongo FOC, empleando P. fluorescens recombinante para la sobreexpresión del sideróforo pioverdina, el cual es un compuesto que secuestra el hierro cuando hay bajas concentraciones de este metal en el ambiente. Se diseñó un constructo genético para expresar constitutivamente PbrA, una proteína reguladora importante en la biosíntesis de pioverdina. En este sentido, se realizó un modelo matemático determinista para predecir la cantidad de proteína generada. La simulación fue ejecutada en Matlab generando 666 600 moléculas de PbrA en 8,33 horas. Siguiendo con la transformación de P. fluorescens se investigó protocolos de acuerdo a: la eficiencia de transformación evaluada en Pseudomonas sp., nivel de complejidad de trabajo, equipo a utilizar y tiempo empleado. Las investigaciones realizadas han demostrado el potencial de los sideróforos de P. fluorescens como biocontrol para FOC, suprimiendo el crecimiento en un 75%. En este sentido, la sobreexpresión del gen PbrA permitiría biosintetizar mayores cantidades de pioverdina, limitando la capacidad de crecimiento de FOC debido a la baja disponibilidad de hierro en el ambiente.