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Localización y dinámica de la proteína MZT-1 durante el crecimiento y el desarrollo del hongo filamentoso Neurospora crassa
Location and dynamics of the MZT-1 protein during growth and development of the filamentous fungus Neurospora crassa
TONANCY CAROLINA RODRIGUEZ VEGA
Rosa Reyna Mouriño Pérez
Acceso Abierto
Atribución
MTOCs, SPBs, complejo de γ-Tubulina, Neurospora crassa, MZT-1
MTOCs, SPBs, γ-Tubulin complex, Neurospora crassa, MZT-1
Los microtúbulos son polímeros citoesqueléticos compuestos por heterodímeros de α y β-tubulina. El citoesqueleto microtubular interviene en diversos procesos celulares, que incluyen la polaridad celular, el posicionamiento de organelos y la segregación cromosómica. El evento clave para el ensamblaje de los microtúbulos es una nucleación inicial a partir de organelos especializados llamados centros organizadores de microtúbulos (MTOCs). En células animales, el MTOC principal es el centrosoma; su equivalente funcional en hongos es el cuerpo polar del huso (SPB). Ambos organelos se encuentran asociados a los núcleos. Adicionalmente, se han identificado MTOCs independientes del núcleo en diversos organismos. La característica en común de todos los MTOCs es su capacidad para reclutar al complejo de la γ-Tubulina; que actúa como sitio de nucleación para la polimerización de los microtúbulos. En el hongo filamentoso Neurospora crassa, hay evidencia que sugiere la presencia de MTOCs independientes del núcleo en los septos y en el ápice de las hifas. Para validar lo anterior, se trabajó con MZT-1; una proteína altamente conservada en eucariotas, cuyos ortólogos se han visto localizados tanto en los MTOCs asociados a los núcleos como en los independientes en donde juega un papel importante en la activación del complejo de la γ-Tubulina. En este trabajo, mediante la fusión de la proteína fluorescente GFP o mChFP en el carboxilo-terminal de MZT-1, se determinó la localización subcelular de MZT-1, y su relación con los microtúbulos y las proteínas de los MTOCs. El análisis mediante microscopia confocal reveló que MZT-1 se observa como puntos fluorescentes asociados a los núcleos, durante todos los estadios del desarrollo de N. crassa, encontrándose ausente en los septos y el ápice de las hifas. MZT-1 co-localiza con la γ-Tubulina en los SPBs. Nuestros resultados sugieren que MZT-1 reside únicamente en la placa interna del SPB. Además, MZT-1 interactúa con los microtúbulos citoplasmáticos en interfase y con los microtúbulos del huso mitótico. Adicionalmente, se analizó el efecto de la eliminación de mzt-1 en la morfogénesis celular, donde los resultados demostraron que la cepa que carece de este gen tiene defectos en la tasa de crecimiento, la producción de biomasa y la reproducción sexual, entre otros. Con base en las observaciones se puede decir que MZT-1 se encuentra asociada a los SPBs y está involucrada en los procesos de mitosis.
Microtubules are cytoskeletal polymers composed of α and β tubulin heterodimers. The microtubule cytoskeleton is involved in a variety of cellular processes, including cell polarity, organelle positioning, and chromosome segregation. The key event for microtubule assembly is an initial nucleation from specialized organelles called microtubule-organizing centers (MTOCs). In animal cells, the main MTOC is the centrosome; its functional equivalent in fungi is the spindle pole body (SPB). Both organelles are associated with nuclei. Additionally, non-centrosomal MTOCs have been identified in various organisms. The common feature of all MTOCs is their ability to recruit the γ-Tubulin complex, which acts as a template for the polymerization of microtubules. In the filamentous fungus Neurospora crassa, there is evidence that suggests the presence of non-centrosomal MTOCs at septa and at the apex of hyphae. To validate this, we worked with MZT-1 a highly conserved protein in eukaryotes, whose orthologues have been localized to both non-centrosomal MTOCs and MTOCs associated with nuclei, where it plays an important role in the activation of the γ-Tubulin complex. In this work, we fused the fluorescent protein GFP or mChFP at the carboxyl-terminus of MZT-1, and the subcellular location of MZT-1, and its relationship with microtubules and MTOC proteins, was determined. Analysis by confocal microscopy revealed that MZT-1 is observed as fluorescent spots associated with nuclei, during all stages of N. crassa development, being absent at septa and at apex of hyphae. MZT-1 co-localizes with γ-Tubulin in SPBs. Our results also suggest that MZT-1 resides solely on the inner plate of the SPB. In addition, MZT-1 interacts with cytoplasmic microtubules during interphase and with the mitotic spindle. Additionally, the effect of mzt-1 elimination on cell morphogenesis was analyzed, where the results showed that the strain lacking this gene has defects in growth rate, biomass production and sexual reproduction, among others. Based on the observations, it can be said that MZT-1 is associated with SPBs and is involved in mitosis processes.
CICESE
2021
Tesis de maestría
Español
Rodríguez Vega, T.C. 2021. Localización y dinámica de la proteína MZT-1 durante el crecimiento y el desarrollo del hongo filamentoso Neurospora crassa. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 56 pp.
MICROBIOLOGÍA
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