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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/985| El papel de la RhoGAP RGA-1 en la regulación del crecimiento de Neurospora crassa Role of the Rho GAP RGA - 1 i n the regulation of N. crassa growth | |
| HECTOR BLANCKET MELCHUM | |
| ERNESTINA CASTRO LONGORIA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Biología Celular y Molecular | |
| Las Rho GTPasas son pequeñas proteínas G que juegan un papel importante en la polaridad celular en eucariotas, desde levaduras hasta mamíferos, regulando su crecimiento y desarrollo. Las Rho GTPasas ciclan entre un estado activo y uno inactivo, en un proceso regulado por tres clases de proteínas; los factores de intercambio del nucleótido de guanina (GEFs), las proteínas activadoras de GTPasa (GAPs) y los inhibidores de disociación del nucleótido de guanina (GDIs). En levaduras, el rol de CDC-42 y sus reguladores es bien conocido, pero no hay un homólogo de RAC en éstos organismos. En Neurospora crassa, las Rho GTPasas CDC-42 y RAC son componentes claves que regulan el establecimiento y mantenimiento de la polaridad celular por medio de la reorganización del citoesqueleto de actina. Por medio de un ensayo de actividad in vitro, se ha reportado a RGA-1 como una de las tres Rho GAPs para las Rho GTPasas CDC-42, RAC y RHO-3 en N. crassa. Sin embargo, no se han llevado a cabo más análisis respecto a su rol en la morfogénesis celular. Por lo tanto, para determinar los efectos morfológicos causados por la falta de este regulador, se generó la cepa mutante Δrga-1. La mutante Δrga-1 se vió afectada en la tasa de crecimiento, longitud de hifas aéreas y producción de biomasa. En contraste, Δrga-1 no mostró diferencias en la cantidad de conidios y número de ramificaciones producidas en comparación con la cepa silvestre. Debido al fenotipo encontrado, se infiere que RGA-1 podría estar regulando primordialmente a la Rho GTPasa RHO-3, sin embargo no hay información acerca de la función de RHO-3 en N. crassa. Adicionalmente, se analizó la dinámica de la proteína GFP-RGA-1 por microscopía confocal. GFP-RGA-1 se vió localizada en las puntas de hifas maduras y co-localizando con el Spitzenkörper. Bajo condiciones de estrés, GFP-RGA-1 se dirige a la membrana plasmática, con un patrón de localización similar al de RAC. RGA-1 podría estar involucrada en regular a RAC bajo condiciones de estrés para mantener el crecimiento polarizado en cierta dirección. GFP-RGA-1 también se localiza en septos desde el inicio de su formación, al igual que CDC-42 y RAC. De esta manera, RGA-1 podría estar actuando como una GAP para CDC-42 y RAC durante la formación del septo. También se observaron puntos de fluorescencia dispersos en el citoplasma de germínulas, sin un patrón de localización específica. En contraste, la RhoGAP BEM-3 se localiza en puntas de germínulas e hifas maduras. Por lo que, Rho GTPases are small G proteins that play a critical role in cell polarity in eukaryotes, from yeast to mammals, by regulating their growth and development. Rho GTPases cycle between active and inactive states, by a process regulated by three classes of proteins: guanine nucleotide exchange factors (GEFs), GTPase-activating proteins (GAPs) and guanine dissociation inhibitors (GDIs). In yeast, the role of CDC-42 and its regulators are well known, but there is no RAC homologue in these organisms. However, in filamentous fungi the regulators of the Rho GTPases CDC-42 and RAC are not fully studied. In Neurospora crassa, the Rho GTPases CDC-42 and RAC are key components that regulate the establishment and maintenance of cellular polarity by reorganization of the actin cytoskeleton. By an in vitro assay, RGA-1 has been reported as one of the three Rho GAPs for the Rho GTPases CDC-42, RAC and RHO-3 in N. crassa. However, no further analysis was carried out regarding its role in cellular morphogenesis. Therefore, to determine the morphological effects caused by the lack of this regulator, a Δrga-1 mutant was generated. The Δrga-1 mutant was affected in growth rate, aerial hyphae length and biomass production. In contrast, Δrga-1 did not show differences in conidia and number of branches produced in comparison with the wild type strain. Given the phenotype found, it is inferred that RGA-1 may be primarily regulating RHO-3, however there is no information about the RHO-3 function in N. crassa. In addition, the dynamics of GFP-RGA-1 was analyzed by confocal microscopy. GFP-RGA-1 localized at tips of mature hyphae co-localizing with the Spitzenkörper. Under stress conditions, GFP-RGA-1 is directed towards the plasma membrane, in a pattern similar to that observed for RAC. RGA-1 may be involved in regulating RAC under stress conditions to maintain polarized growth in a certain direction. GFP-RGA-1 also localize in septa from the beginning of its formation, just like CDC-42 and RAC. Thus, RGA-1 could be acting as a GAP for CDC-42 an RAC during septum formation. It was also observed fluorescence spots dispersed in the cytoplasm of germlings, with no specific localization pattern. In contrast, the Rho GAP BEM-3 localizes at the tip of germlings and mature hyphae. Therefore, it is inferred that RGA-1 and BEM-3 may regulate CDC-42 and RAC in a distinctive way. | |
| CICESE | |
| 2017 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Blancket Melchum, H. 2017. El papel de la RhoGAP RGA-1 en la regulacón del crecimiento de Neurospora crassa. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y d e Educación Superior de Ensenada, Baja California. 44 pp. | |
| MICROBIOLOGÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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