Investigaciones genéticas descubren formas de remover el mercurio y propuso una posible solución para proteger los cultivos contra la contaminación por dicho metal pesado.
Investigadores de la Universidad de Maryland, junto con su equipo, han descubierto que el hongo Metarhizium robertsii tiene la capacidad de eliminar el mercurio del suelo que rodea las raíces de las plantas, así como del agua dulce y marina. Al modificar genéticamente el hongo, pudieron mejorar sus capacidades de desintoxicación del mercurio.
La contaminación por mercurio en el suelo y el agua plantea un importante riesgo para la salud mundial. Este estudio reciente indica que Metarhizium podría ofrecer una solución rentable y eficiente para salvaguardar los cultivos en áreas contaminadas y limpiar cuerpos de agua contaminados con mercurio.
La investigación, dirigida por el profesor de entomología de la UMD Raymond St. Leger y su ex becario postdoctoral Weiguo Fang (ahora en la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China), se publicó en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) el 14 de noviembre. 2022.
El proyecto de Fang reveló que Metarhizium impide que las plantas absorban mercurio. Incluso cuando se cultivan en suelos contaminados, las plantas prosperan normalmente y siguen siendo seguras para el consumo. Además, el hongo por sí solo puede eliminar rápidamente el mercurio tanto del agua dulce como del agua salada.
Metarhizium es un hongo ampliamente distribuido e investigaciones anteriores del laboratorio de St. Leger demostraron su capacidad para colonizar las raíces de las plantas y protegerlas de los insectos que se alimentan de plantas. Los científicos han observado que Metarhizium es a menudo el único organismo vivo presente en suelos de sitios contaminados como las minas de mercurio. Sin embargo, hasta ahora se desconocía cómo sobrevivía el hongo en suelos contaminados con mercurio y si esto tenía algún impacto en las plantas con las que normalmente se asocia.
Habiendo secuenciado previamente el genoma de Metarhizium, St. Leger y su equipo identificaron dos genes dentro del hongo que se parecen mucho a los genes encontrados en una bacteria conocida por la desintoxicación del mercurio.
Los científicos descubrieron mediante pruebas microbiológicas que genes específicos eran responsables de producir enzimas que pueden descomponer compuestos orgánicos de mercurio extremadamente dañinos en moléculas de mercurio inorgánico menos dañinos. Finalmente, los investigadores modificaron genéticamente Metarhizium para producir más de estos genes desintoxicantes y aumentar la producción de enzimas desintoxicantes.
El siguiente paso se basa en realizar experimentos de campo en China para determinar si Metarhizium puede transformar ambientes tóxicos en campos fértiles adecuados para el cultivo de maíz y otros cultivos. Los enfoques tradicionales para limpiar suelos contaminados implican eliminar o neutralizar toxinas en campos enteros antes de que se pueda plantar. Este proceso puede ser costoso y llevar mucho tiempo. Por el contrario, Metarhizium desintoxica rápidamente el suelo alrededor de las raíces de las plantas, evitando así que las plantas absorban las toxinas.