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Título

Rutas de transporte núcleo-citoplásmicas en Aspergillus nidulans

AutorMarquina, Anne
DirectorEspeso, Eduardo A. ; Peñalva, Miguel Ángel
Palabras claveTransporte
Núcleo
Carioferinas
Análisis sistemático
Localización subcelular de proteínas
Fecha de publicación2011
EditorCSIC - Centro de Investigaciones Biológicas (CIB)
Universidad Complutense de Madrid
ResumenAspergillus nidulans (Emericella nidulans) es un hongo filamentoso ascomiceto perteneciente a la familia Trichocomaceae (Harris et al., 2005;Thom and Raper, 1945). Las células vegetativas, también denominadas hifas, son tubulares y crecen de forma hiperpolarizada por extensión apical y ramificación lateral (Harris et al., 2005). Estas hifas se entrecruzan y fusionan (anastomosis) formando una red entramada denominada micelio la cual se expande simétricamente formando colonias de forma radial. Aspergillus es un organismo cenocítico, en el cual las células vegetativas son sincitios multinucleados, generalmente haploides, y están divididas por septos perforados que permiten el intercambio selectivo de nutrientes y efectores entre los compartimentos celulares. Generalmente en una colonia determinada todos los núcleos en cada hifa contienen el mismo material genético y por ello a estas cepas se las denomina homocariontes. En los heterocariontes conviven en un mismo citoplasma núcleos con dotación genética diferente. Pueden distinguirse cuatro fases en el ciclo de vida de Aspergillus nidulans (recientemente revisado en (Todd et al., 2007)): fase de crecimiento vegetativo, reproducción asexual, reproducción sexual y ciclo parasexual. El ciclo vegetativo del hongo comienza tras el inicio de la germinación de la conidiospora o espora de reproducción asexual con el establecimiento de la polaridad de dicha célula, (Harris and Momany, 2004). A un determinado punto de la superficie del conidio se recluta una maquinaria molecular específica del hongo que le permite depositar componentes de la membrana plasmática y pared celular en dicho punto. Esta continua deposición de material da lugar a que la espora emita el denominado tubo germinativo (estadío germínula) y se continúe el crecimiento en dicha dirección formándose así las células típicas de este hongo, las denominadas hifas. A este tipo de crecimiento le denominamos polarizado ya que se produce solo en los ápices de estas células y ocasionalmente se establecen nuevos puntos de acumulación de material formándose así las ramificaciones laterales. Las conidiosporas se producen en estructuras aéreas especializadas y complejas denominadas conidióforos (Adams et al., 1988). La conidiospora es uninucleada y todas las esporas que provienen de una colonia homocariótica comparten la misma información genética (Nayak et al., 2006). Dependiendo del tipo de micelio en el cual se generen las esporas, estas pueden ser haploides (n) o diploides (2n). Las colonias generadas a partir de conidias haploides manifiestan el fenotipo causado por las mutaciones recesivas viables. Las conidias diploides nos permiten mantener mutaciones de pérdida de función en genes esenciales o identificar mutaciones dominantes o relaciones de epistasia entre diferentes loci. A. nidulans es homotálico, es decir, posee los dos genes de apareamiento (HMG y alpha), que permite el cruce sexual de dos cepas cualquiera o incluso entre dos células de la misma colonia. El ciclo sexual comienza cuando ocurre la fusión por anastomosis de dos hifas homocarióticas y se genera una célula heterocariótica. Los distintos núcleos se fusionan y se genera un núcleo diploide transitorio que posteriormente se divide por meiosis dando lugar a cuatro productos meióticos que a su vez se dividen mitóticamente resultando en 8 ascosporas dentro de una misma asca. Antes de que las ascosporas maduren totalmente acontece una nueva división nuclear pero no celular. Debido a este proceso cada asca madura contiene 8 ascosporas binucleadas y haploides.
El cuerpo fructífero donde se encuentra el conjunto de ascas recubiertas por una pared es una estructuras esférica denomina cleistotecio. Cuando el cleistotecio se rompe, las 10000 ascosporas que puede llegar a contener (Todd et al., 2007) se liberan y germinan comenzando así un nuevo ciclo de vida vegetativo (Pontecorvo et al., 1953). El ciclo parasexual se caracteriza por la fusión de hifas vegetativas y el intercambio de material celular por anastomosis, dando lugar a individuos heterocarióticos que poseen núcleos haploides de distinta dotación genética. Adicionalmente se puede producir la fusión de los núcleos haploides para dar lugar a estirpes diploides. La dotación cromosómica n se reestablece por haploidización (Pontecorvo et al., 1953). Aspergillus nidulans es un organismo modelo en el que se realizan estudios de genética y biología celular para comprender como se desarrollan procesos celulares en eucariotas. Las técnicas de biología molecular aplicables en este organismo permiten realizar diferentes abordajes experimentales como: etiquetados, reemplazamientos génicos (Nayak et al., 2006), análisis de localización subcelular de proteínas y análisis proteómicos (Yang et al., 2004). Debido a su naturaleza homotálica y a su capacidad de oryzae o A. flavus, o clínico como A. fumigatus. A esta característica se une su enorme versatilidad metabólica, que ha permitido identificar numerosas rutas del metabolismo primario y secundario. Además este hongo ha servido como modelo para comprender la base molecular de ciertas enfermedades metabólicas de origen genético en humanos mediante de la identificación de los genes implicados en dichas rutas en Aspergillus (Peñalva, 2001). Por último la diferente organización celular de Aspergillus frente a otros hongos levaduriformes ascomicetos como S. cerevisiae ofrece un nuevo sistema donde estudiar procesos de diferenciación, distribución celular, organización nuclear y de procesos de transporte inter- e intra-compartimentos celulares. De hecho, el crecimiento hiperpolarizado, el diseño celular sincitial y la existencia de un citoesqueleto formado por microtúbulos y cables de actina acercan A. nidulans a ciertos modelos y tipos celulares de metazoos
Descripción192 p.-49 fig.-13 tab.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/164501
Aparece en las colecciones: (CIB) Tesis
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