El virus que hackea plantas e insectos
El virus del enrollamiento foliar del tomate (TYLCV) actúa como un "ingeniero genético" que modifica dos organismos distintos para su beneficio.
¿Por qué muchas enfermedades agrícolas son difíciles de erradicar? Porque hacen cosas como esta: manipular los genes de su hospedero (el tomate) y de su vector (la mosca blanca).
Conozcamos a los protagonistas de la historia…
El vector
La mosca blanca (Bemisia tabaci) —que en realidad no es una mosca (orden Díptera), sino un pariente de chinches, pulgones y cigarras (orden Hemiptera)— está considerada como una de las plagas agrícolas más importantes y económicamente dañinas del mundo. Afecta severamente a cientos de cultivos, tanto en regiones tropicales como subtropicales, e incluso dentro de invernaderos.
Fue descrita por primera vez en 1889 por Panayiotis Gennadius, inspector del Departamento de Agricultura de Grecia, quien la observó causando estragos en cultivos de tabaco (Nicotiana tabacum). De ahí proviene su apellido “tabaci”. No obstante, pronto se reportaron ejemplares similares en otros países y en distintos cultivos, con diversos nombres locales.
Durante años se pensó que la mosca blanca era una sola especie, polífaga (que se alimenta de múltiples plantas) y cosmopolita (de amplia distribución geográfica). Sin embargo, estudios moleculares demostraron que en realidad se trata de un complejo de especies crípticas o biotipos, entre los cuales el denominado mediterráneo (B. tabaci MED) es el más extendido y dañino a nivel global. Este biotipo es capaz de transmitir más de 100 de virus vegetales.
El daño que provoca la mosca blanca es doble: por un lado, se alimenta de la savia de las plantas, debilitándolas; por otro, transmite virus fitopatógenos altamente destructivos, siendo este último el impacto más perjudicial.
El virus
El TYLCV (Tomato yellow leaf curl virus) es uno de los patógenos más destructivos en el cultivo de tomate. Como buen geminivirus, presenta una cápside formada por dos estructuras fusionadas y un pequeño genoma de ADN de unos 2800 pares de bases. Este codifica apenas seis genes: uno para formar la envoltura, otro para suprimir las defensas de la planta, dos para replicar su ADN, uno más para regular la expresión génica, y otro que modula los síntomas.
En las plantas infectadas, el TYLCV provoca que las hojas jóvenes del tomate se curven hacia arriba y se tornen amarillas entre las nervaduras. También atrofia su crecimiento, generando enanismo, y deforma los frutos, lo que compromete su valor comercial. La severidad y combinación de síntomas depende de la variedad de tomate, las condiciones ambientales y el momento de la infección. En casos graves, se puede perder el 100 % de la cosecha.
La transmisión del virus ocurre cuando una mosca blanca se alimenta de una planta infectada. El virus entra en su organismo, pasa a la hemolinfa (el equivalente a la sangre en insectos) y llega a las glándulas salivares. Desde allí, puede ser inoculado en nuevas plantas. Pero ¿cómo se asegura el virus de que las moscas lo propaguen eficazmente?
Para responder esta pregunta, investigadores de la Academia de Ciencias Agrícola de China realizaron una serie de experimentos, cuyos resultados fueron publicados este mes en Science Advances.
El mecanismo
Cuando se ofrecía a moscas blancas no infectadas la opción de elegir entre una planta sana y otra infectada por TYLCV, solían elegir la infectada. Esto ya se sabía, desde hace algunos años, pero los investigadores chinos fueron un paso más allá: cuando se les ofrecía elegir solo los aromas de las plantas, preferían el que derivaba de la planta infectada.
¿Qué contiene ese aroma que resulta tan atractivo? Los análisis químicos revelaron doce compuestos volátiles cuyas concentraciones diferían entre plantas infectadas y sanas. Entre ellos, el más llamativo fue el β-mirceno, emitido en niveles anormalmente altos por las plantas infectadas.
Los científicos identificaron que los genes TPS3 y TPS7, responsables de la síntesis de β-mirceno en tomate, se activaban más en plantas infectadas. Al eliminar estos genes, la preferencia de la mosca blanca por las plantas infectadas desaparecía.
La conclusión era evidente: el virus manipula la expresión de genes en la planta para volverla más atractiva a su vector.
Pero si las plantas infectadas atraen a las moscas, ¿cómo logra el virus que éstas se dispersen hacia plantas sanas y las infecten? Aquí viene lo más ingenioso. Una vez que la mosca blanca adquiere el virus, pierde su sensibilidad al β-mirceno. El TYLCV bloquea la expresión del gen BtMEDOR6, un receptor olfativo clave en las antenas de la mosca. Así, el insecto ya no se siente atraído por las plantas infectadas y se dirige a otras sanas, diseminando el virus.
Fenotipo extendido
Esta sofisticada estrategia encaja perfectamente con el concepto de fenotipo extendido, propuesto por Richard Dawkins. Según esta teoría, los genes no solo afectan al organismo que los porta, sino también a otros elementos de su entorno, moldeando comportamientos ajenos en favor de su propia propagación.
Existen varios ejemplos de fenotipo extendido en la naturaleza: el virus de la rabia induce agresividad en sus hospedadores para facilitar el contagio; el hongo Ophiocordyceps controla el comportamiento de las hormigas para morir en sitios ideales para esporular.
Pero el TYLCV va más allá: manipula a dos organismos distintos, coordinando cambios bioquímicos y conductuales en ambos. Es como un ingeniero genético que rediseña el fenotipo de una planta y de un insecto a la vez.
Este hallazgo no solo explica el éxito del TYLCV, sino que también abre posibilidades para combatirlo: desde trampas con β-mirceno para atraer y capturar moscas no infectadas, hasta estrategias que bloqueen el receptor BtMEDOR6 y confundan a los vectores. La guerra contra este virus está lejos de terminar, pero ahora conocemos mejor a nuestro enemigo.
Liang, P., et al. (2025). A plant virus manipulates both its host plant and the insect that facilitates its transmission. Science Advances, 11(9).
muy interesante
Es el mismo virus del enrrollamiento de la papa?