Uno de los principales temas dentro de las áreas de Inocuidad Alimentaria (Food Safety) y Seguridad Alimentaria (Food Security) es el impacto de la presencia de microorganismos y / o sus metabolitos tóxicos en piensos y alimentos, que provocan el deterioro y la contaminación de los alimentos. La reducción de la pérdida y el desperdicio de alimentos constituyen dos de los principales objetivos para garantizar la disponibilidad alimentaria, mientras que la inocuidad de los alimentos es una obligación que cualquier alimento debe cumplir para ser consumido. Nuestra investigación se centra en los hongos filamentosos que son los principales agentes causantes de pérdidas postcosecha de frutos y, en muchos casos, también producen micotoxinas.
El presente Proyecto pretende acercar los resultados de la investigación básica al desarrollo de tratamientos que puedan incluirse en la gestión integrada de enfermedades. Nos centraremos en los principales patógenos fúngicos de frutos cítricos y de pepita, Penicillium digitatum y Penicillium expansum, respectivamente, así como en los Aspergillus negros que producen la micotoxina ocratoxina A, como son Aspergillus carbonarius y Aspergillus niger. El proyecto tiene enfoques de investigación tanto básicos como aplicados. Como parte de la investigación básica, queremos analizar la participación de la regulación epigenética sobre la virulencia de P. digitatum y P. expansum, y sobre la producción de micotoxinas en P. expansum, que produce patulina. Queremos centrarnos en dos procesos epigenéticos: metilación del C5-citosina en el DNA y desacetilación de histonas. Se ha descrito que ambos procesos están involucrados en la patogénesis y la producción de micotoxinas en otros patógenos fúngicos. Otro aspecto básico que queremos abordar es dilucidar el papel de la producción de fitohormonas por parte del patógeno. En proyectos anteriores hemos observado que P. digitatum es capaz de producir las fitohormonas etileno, ácido abscísico y jasmonatos. En el marco de este proyecto queremos analizar si la producción de jasmonatos por parte de P. digitatum juega un papel en su virulencia. Por otro lado, queremos profundizar en el mecanismo de acción de dos quelantes, la 1,10-fenantrolina y el EDTA, que tienen actividad antimicrobiana. Por un lado, analizaremos las respuestas transcriptómicas de P. digitatum cuando se expone a estos químicos. Por otro lado, desarrollaremos un modelo ex vivo para estudiar la interacción citrus-P. digitatum. Para ello, obtendremos una cepa de P. digitatum que exprese la proteína verde fluorescente GFP en una etapa temprana de la infección del fruto con suficiente intensidad para ser utilizada como cepa marcadora. Esta cepa se utilizará para medir la fluorescencia durante la infección de discos de la piel de cítricos mediante un lector de fluorescencia de microplacas. Este modelo ex vivo será útil para analizar los mecanismos de acción de cualquier antifúngico que se utilice contra P. digitatum. Finalmente, queremos mejorar la manipulación de edición génica CRSIPR/Cas9 de P. digitatum, P. expansum y A. carbonarius optimizando el promotor elegido para dirigir la expresión del gRNA en cada hongo. La aplicación exitosa de los conocimientos básicos será crucial para la seguridad alimentaria y la agroindustria en el mundo en el futuro. Esta investigación, centrada en la producción de alimentos mejores y más saludables, pretende ser una contribución visible de la ciencia a la sociedad.