Un grupo de investigadores de la Universidad de Murcia ha dado un importante paso en el campo de la biología evolutiva, al descubrir un mecanismo intrigante que permite a ciertos hongos adaptarse y cambiar su morfología para sobrevivir en diversos entornos y atacar a sus huéspedes. Este avance, publicado en la revista Nature Communications, revela cómo el genoma de hongos del orden Mucorales ha experimentado una reorganización notable que les permite alternar entre dos estados vitales según les convenga.

En lugar de depender de un único gen para todos sus procesos, estos hongos han desarrollado copias especializadas que funcionan de acuerdo a su fase de vida: una diseñada para su etapa como levadura y otra para cuando están en fase de micelio. "Este mecanismo permite al hongo adaptar sus funciones vitales en función de la disponibilidad de oxígeno", señala Francisco Nicolás, catedrático de Genética y Microbiología y uno de los autores principales del estudio.

Esta asombrosa capacidad adaptativa es crucial para su virulencia en enfermedades serias como la mucormicosis, que puede ser mortal para personas con sistemas inmunitarios comprometidos, como aquellas que padecen diabetes descontrolada o que han recibido un trasplante. Esta infección se manifiesta en forma de necrosis en tejidos vitales, incluyendo pulmones y cerebro.

El estudio, liderado por Victoriano Garre y Francisco E. Nicolás, muestra que el proceso de transformación del hongo no es tan simple como activar o desactivar genes. Al examinar el hongo modelo Mucor lusitanicus, el equipo descubrió que un impresionante 70% de su genoma se activa de manera diferencial durante este proceso de cambio, lo que indica una reorganización significativa de su estructura genética.

Francisco Nicolás compara esta sofisticada estrategia a tener "dos cajas de herramientas distintas dentro de un mismo genoma", cada una adaptada para optimizar un estilo de vida específico. Además, los genes se organizan en formaciones llamadas "head-to-head", que comparten un "centro de control" que asegura que genes relacionados se activen conjuntamente para reaccionar a las variaciones en el ambiente.

El estudio también ha revelado la existencia de dos nuevos genes reguladores, denominados dkl y dfl, que actúan como coordinadores en esta compleja actividad genética. Los investigadores encontraron que si estos genes son eliminados, el hongo pierde su capacidad para transformarse, lo que abre nuevas posibilidades para desarrollar tratamientos que puedan prevenir la infección.

Los hallazgos de esta investigación no solo enriquecen la comprensión de la biología evolutiva, sino que también tienen implicaciones significativas en el ámbito médico. Al desentrañar cómo estos patógenos optimizan su información genética para invadir el cuerpo humano, se abre la puerta a la creación de dianas terapéuticas más efectivas para combatir la mucormicosis y otras infecciones micóticas sistémicas.

Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración con la Universidad Miguel Hernández de Elche y la Universidad de Duke en Estados Unidos, demostrando la importancia del trabajo en red en la investigación científica.