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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2491| Papel de proteínas con actividad glucanosiltransferasa en la rigidización de la pared celular de Neurospora crassa The role of proteins with predicted glucanosyltransferase activity in the rigidification of the cell wall of Neurospora crassa | |
| Ana Lucía Cabello Aguirre | |
| Meritxell Riquelme Perez | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Saccharomyces cerevisiae, MWG-1,GAS-5, Neurospora crassa, Congo rojo, Ciencias del mar | |
| Neurospora crassa es un hongo filamentoso que pertenece al Phylum Ascomycota. Uno de los tópicos principales en la biología de N. crassa, es el de la función y morfogénesis de la pared celular. Esta se divide en dos capas: una capa interna fibrilar y una capa externa gelatinosa. La capa externa está formada de proteínas y polisacáridos como α-glucanos, mananos, galactanos y heteropolisacáridos. La capa interna esta formada de quitina, cadenas de β-(1,3)glucano con ramificaciones β-(1,6) y entrecruzamientos de cadenas de β-(1,3)glucano y quitina. En Saccharomyces cerevisiae se conoce que la enzima ScGas1p hidroliza una molécula de β-(1,3)-glucano y transfiere el extremo reductor generado a un extremo no reductor de otra molécula de β-(1,3)-glucano. Por otra parte, se conoce que las enzimas ScCrh1p/ScCrh2p unen quitina a cadenas de β-(1,3)-glucano. El objetivo de este trabajo fue analizar el papel de estas proteínas homólogas en N. crassa, mediante el análisis de mutantes de los genes mwg-1 (homólogo a CRH1/CRH2) y gas-5 (homólogo a GAS1). Por lo tanto, se midió la velocidad de crecimiento hifal, la producción de biomasa, la generación de ramificaciones, la formación de hifas aéreas y la producción de conidios de las cepas mutantes Δmwg-1, Δgas-5 y Δmwg-1/Δgas-5. Las cepas mutantes no presentaron un fenotipo afectado a nivel de hifas. Sin embargo, el número de ramificaciones disminuyó y la producción de conidios se incrementó. Debido a que el incremento en la susceptibilidad al Congo rojo (CR) es indicativo de los defectos en la pared celular, se realizaron ensayos para evaluar la acción del CR en las cepas mutantes. Los resultados mostraron que las cepas mutantes Δmwg-1, Δgas5 y Δmwg-1/Δgas-5 disminuyeron la producción de biomasa, hifas aéreas y conidios. Sin embargo, la velocidad de crecimiento hifal de la cepa doble mutante Δmwg-1/Δgas-5 fue mayor con respecto a la cepa silvestre, mientras que disminuyó en las cepas mutantes Δmwg-1 y Δgas-5. Por otra parte, se observó mediante microscopía a alto aumento la morfología de las hifas de las cepas mutantes y de la cepa silvestre expuestas a CR, y se midió el tiempo de resistencia a este agente antes de lisarse. Los resultados obtenidos mostraron que las cepas mutantes resistían menor tiempo a este agente (Δmwg-1: 00:28 ± 8.12 seg.; Δgas-5: 00:21 ± 8.54 seg.; Δmwg-1/Δgas-5: 00:17 ± 4.59 seg.), en comparación con la cepa control silvestre (00:47 ± 7.76 seg.). También se observó que inicialmente se producían aberraciónes morfológicas probablemente debido a un debilitamiento de la pared celular, con una posterior lisis celular en algunos casos en la parte distal (wt y Δmwg-1) y en otros casos en la parte apical y subapical (cepas mutantes Δgas-5, Δmwg-1/Δgas-5 y Δmwg-1). Los resultados obtenidos sugieren, que las proteínas MWG-1 y GAS-5 están involucradas en la formación de la pared celular ya que las cepas mutantes de estas proteínas son hipersensibles al CR. Finalmente, tomando en consideración la presencia de diversas aberraciones morfológicas, la posterior lisis celular, y la disminución de ciertos procesos como velocidad de crecimiento hifal, menor producción de biomasa, hifas aéreas y conidios, es probable que las proteínas GAS-5 y MWG-1 tengan un papel importante en la rigidización de la pared celular de N. crassa. Neurospora crassa is a filamentous fungus which belongs to the Phylum Ascomycota. One of the major topics in the biology of N. crassa, is the study of cell wall function and morphogenesis. The cell wall is composed of two layers: an internal fibrilar layer and an external amorphous layer. The external layer is formed by proteins and polysaccharides such as α-glucans, mannans, galactans and heteropolysaccharides. The internal layer is formed by chitin, branched 1,3-βglucans with 1,6-β linkage and 1,3-β-glucans crosslinked to chitin. In Saccharomyces cerevisiae it is known that the enzyme ScGas1p acts first as an endoglucanase and then transfers the newly generated reducing end to the non- reducing end of another oligosaccharide forming a new 1,3-β linkage. Moreover, it is known that enzymes ScCrh1p/ScCrh2p are involved in the cross-linking between 1,3-β glucan and chitin by a transglycosylation reaction. The goal of this work was to analyze the role of homologous proteins in N. crassa, through analysis of mutant strains lacking the genes mwg-1 (homologue of CRH1/CRH2) and gas-5 (homologue of GAS1). Therefore, we measured growth rate, biomass production, branching, formation of aerial hyphae and conidial production of the mutant strains Δmwg-1, Δgas-5 and Δmwg-1/Δgas-5. Mutant strains did not show an affected phenotype overall in terms of hyphal morphology, except for a decrease in branch production and an increasein conidial production. However, given an increase in susceptibility to Congo red (CR) is indicative of cell wall defects, the mutant strains were exposed to CR to test their predicted increased susceptibility to this agent. The mutant strains Δmwg-1, Δgas-5 and Δmwg-1/Δgas-5 showed a decrease in biomass production, aerial hyphae and conidial production. The growth rate of the double mutant strain Δmwg-1/Δgas-5 was higher than that of the wild strain, while it was diminished in the mutant strains Δmwg-1 and Δgas-5. In addition, the hyphal morphology of the mutant strains and the wild type was analyzed, and the resistance of these strains to this agent (time before lysis) was measured. The results showed that the mutant strains were less resistant to this agent (Δmwg-1: 00:28 ± 8.12 sec.; Δgas-5: 00:21 ± 8.54 sec.; Δmwg-1/Δgas-5: 00:17 ± 4.59 sec.), when compared to the wild type strain (00:47 ± 7.76 sec). It was also noted that initially morphological aberrations were produced likely due to a weakening of the cell wall, with subsequent cell lysis in some cases at the distal area (strain wild type wt and strain mutant Δmwg-1) and in other cases in the apical and subapical area (strains mutants Δgas-5 and Δmwg-1/Δgas-5, Δmwg-1). The results suggest that proteins GAS-5 and MWG-1 are involved in cell wall formation since mutant strains for these proteins are hypersensitive to CR. Finally, taking into consideration the presence of various morphological aberrations, the subsequent cell lysis and the reduction of certain processes as hyphal growth rate, the lower biomass production, aerial hyphae and conidia, it is probable that proteins MWG-1 and GAS-5 have an important role in the rigidification of the cell wall of N. crassa. | |
| CICESE | |
| 2012 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Abraján Guerrero,R.2011. Sintonización óptima de controladores, aplicación a un péndulo invertido.Tesis de Maestría en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.101 pp. | |
| MICROBIOLOGÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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