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Análisis metabolómico del hongo de la madera de vid Lasiodiplodia theobromae
Metabolomic analysis of the grapevine trunk disease fungus Lasiodiplodia theobromae
CARLA CRISTINA URANGA SOLIS
Rufina Hernandez-Martinez
Acceso Abierto
Atribución-SinDerivadas
Hongos de madera, CG-MS, LAEE, SAEE, ésteres de ácidos grasos, proteómica
Trunk disease fungi, GC-MS, LAEE, SAEE, fatty acid esters, proteomics
Los hongos patógenos de la familia Botryosphaeriaceae afectan a una gran variedad de plantas económicamente importantes, tales como Vitis vinífera (vid) y Olea europea (olivo). Un miembro particularmente virulento de esta familia es Lasiodiplodia theobromae. Este hongo, en vid, causa la enfermedad conocida como muerte regresiva por botriosferia y se ha encontrado en más de 500 especies de plantas en todo el mundo. El objetivo de este trabajo fue identificar compuestos producidos por L. theobromae en substrato natural y proteínas asociadas a su producción. Usando comatografía de gases vinculado a espectrometría de masas (CG-MS) se identificaron una variedad de ésteres de ácidos grasos. Varios de estos compuestos tuvieron efectos fisiológicos significativos en la germinación y crecimiento temprano de semillas de Nicotiana tabacum. El linoleato de etílo (LAEE), estereato de etílo (SAEE) y el palmitato de etílo (PAEE) a concentraciones altas (de 50-200 μg/mL) inhibieron el crecimiento de plantas de tabaco, mientras que a concentraciones bajas (entre 25 μg/ml-98 ng/mL) indujeron la germinación. Posteriormente, en experimentos usando hidroponía de N. tabacum y después de un mes de observación, LAEE y SAEE inhibieron el crecimiento y causaron clorosis; mientras que PAEE indujo el crecimiento, aumentando el tamaño de las hojas verdaderas de plantas de tabaco significativamente con 1 μg/mL de PAEE. El análisis de fragmentación del proteoma del hongo crecido en presencia de aceite de semilla de vid y glucosa identificó varias proteínas potencialmente involucradas en la interacción planta-patógeno; entre las cuales cabe destacar la aril-alcohol deshidrogenasa, (degradadora de lignina) y proteínas involucradas en la fermentación y en adherencia al hospedero. Secuenciación de novo reveló varias proteínas novedosas de L. theobromae, incluyendo metaloproteinasas de zinc homólogas a las mismas encontradas en veneno de víboras. Son necesarios estudios en el futuro para caracterizar la función de las proteínas identificadas en L. theobromae y comprender mejor la interacción planta: patógeno.
Pathogenic fungi from the family Botryosphaeriaceae affect a great variety of economically important plants, such as Vitis vinifera (vid) and Olea europea (olive). A particularly virulent member of this family is Lasiodiplodia theobromae, which is reported in more than 500 plant species throughout the world. In grapevine, this fungus causes the disease known as Botryosphaeriaceae dieback. The objective of this work was to identify small molecules produced by L. theobromae in natural substrates and the proteins associated with their production. Using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), a variety of esterified fatty acids were identified. Many of these compounds were found to have significant physiological effects in the germination and early growth of Nicotiana tabacum. Ethyl linoleate (LAEE), ethyl stearate (SAEE) and ethyl palmitate (PAEE) inhibited germination and early growth at high concentrations (50-200 μg/mL) but induced growth at low concentrations (between 25 μg/ml-98 ng/mL). In experiments using hydroponics of N. tabacum, 1 μg/mL of either LAEE or SAEE inhibited growth and caused chlorosis after one month of growth, whereas 1 μg/mL of PAEE induced growth and significantly increased the size of the first true leaves. Proteomics analysis of L. theobromae grown with grapeseed oil and glucose as carbon sources revealed various proteins potentially involved in the plant: pathogen interaction, such as aryl-alcohol dehydrogenase (degrades lignin) and proteins related to fermentation and host adherence processes. De novo peptide sequencing also yielded many novel proteins from L. theobromae, including zinc metalloproteinases homologous to the same from snake venom. Although additional functional characterization efforts remain to be undertaken for the proteins identified in L. theobromae, this work has identified potential new targets for further understanding the plant: host interaction.
2017
Tesis de doctorado
METABOLISMO MICROBIANO
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