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V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica
XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica
VI Jornadas Científicas de Biomedicina y
Biotecnología Molecular
Clave: (1138613)
Fecha: (1/11/2008)
REQUERIMIENTO DE LA ESPERMIDINA EN LA DIFERENCIACION Y LA
VIRULENCIA DEL HONGO FITOPATOGENO Ustilago maydis
Valdés-Santiago, L., Cervantes-Chavez, A., León-Ramírez, C. G., Ortiz-Castellanos, L. y RuizHerrera, J.
Departamento de Ingeniería Genética. Unidad Irapuato, Centro de Investigación y de Estudios
Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Irapuato, Gto., México. Tel. 462 62 39600
e-mail: [email protected]
Los Ustilaginales son un grupo de hongos basidiomicetos fitopatógenos que producen los
llamados “carbones” distribuidos mundialmente, causando severas epifitias y pérdidas económicas.
U. maydis pertenece a este grupo atacando específicamente al maíz donde causa la enfermedad
denominada carbón común, o huitlacoche. Tanto in vivo como in vitro , el hongo muestra capacidad
dimórfica, creciendo como levadura o micelio, dependiendo de su estado de ploidía o de las
condiciones ambientales. Previamente hemos demostrado que en este proceso, la poliamina
putrescina tiene un importante papel. Las poliaminas se requieren por todos los organismos, siendo
las más ampliamente distribuidas la putrescina, la espermidina y la espermina. La putrescina se
sintetiza a partir de la ornitina por la ornitina descarboxilasa (ODC). La espermidina y la
espermidina se forman por la adición sucesiva de grupos aminopropilo a la putrescina y a la
espemidina respectivamente, provenientes de la S -adenosilmetionina descarboxilada. Estas
reacciones son catalizadas por la espermidina sintasa (SPE) y la espermina sintasa (SPM),
respectivamente. Con anterioridad hemos aislado mutantes deficientes en la ODC, las cuales están
afectadas en el dimorfismo y la virulencia. En U. maydis , por análisis de HPLC demostramos que
solo contiene putrescina y espermidina. Dado que las mutantes odc- son incapaces de sintetizar
tanto putrescina como espermidina, procedimos a obtener mutantes afectadas específicamente en
la síntesis de espermidina, para determinar qué poliamina se requiere en la diferenciación y la
patogénesis. Un análisis in sílico del gen que codifica la SPE mostró, codificar una quimera con el
gen LYS9 involucrado en la síntesis de lisina. Este gen quimérico (denominado SPE-LYS ), solo lo
encontramos en basidiomicetos. Por una estrategia de PCR clonamos el gen, y procedimos a su
interrumpción por inserción de un gen que confiere resistencia a carboxina. Las mutantes
obtenidas fueron auxótrofas a lisina como a espermidina e incapaces de llevar a cabo la transición
dimorfica (en medios que contenían lisina) aún en presencia de altas concentraciones de
espermidina. Interesantemente en la mutante spe-lys el fenotipo silvestre se recuperó añadiendo
espermidina 0.05mM y putrescina 5mM, lo que sugiere un posible papel específico de cada una de
ellas en el fenómeno. Las mutantes demostraron no ser virulentas, lo cual confirmó la función de la
espermidina en la virulencia de U.maydis . La transformación de las mutantes con el gen completo
dió lugar a la recuperación del fenotipo silvestre, confirmando que los resultados obtenidos con las
mutantes eran específicamente debidos a la mutación del gen SPE-LYS .
Palabras clave: Poliaminas; espermidina, fitopatógeno, mutantes.
Área: Biología molecular
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