Articulo de referencia

Coprinopsis cinerea

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Coprinopsis cinerea es una especie de hongo de la familia Psathyrellaceae . Conocido comúnmente como hongo gris , es comestible , pero debe utilizarse inmediatamente después de su recolección. [ 2 ]

Coprinopsis cinerea es un importante organismo modelo para estudiar el sexo y los tipos de apareamiento de los hongos , el desarrollo de los hongos [ 3 ] y la evolución de la multicelularidad de los hongos . La secuencia del genoma se publicó en 2010 [ 4 ]. Se considera un organismo particularmente adecuado para estudiar la meiosis , debido a su desarrollo meiótico sincrónico y su profase prolongada [ 5 ] .

Investigación

antibióticos

En 2014, investigadores descubrieron una proteína producida por Coprinopsis cinerea con propiedades antibióticas. [ 6 ] Esta proteína, conocida como copsina , tiene efectos similares a los de otros antibióticos orgánicos no proteicos. Hasta la fecha, no se ha determinado si es posible desarrollar medicamentos antibióticos para humanos y otros animales a partir de esta proteína.

Cultivo

Coprinopsis cinerea puede cultivarse en medios complejos (p. ej., YMG, YMG/T) o mínimos (p. ej., medio mKjalke), sólidos o líquidos, con o sin agitación, a 25  °C o, de forma óptima, a 37  °C. Puede cultivarse en oscuridad o con un ciclo de 12 h de luz/12 h de oscuridad. [ 7 ] [ 8 ]

Presiones

  • La cepa C. cinereus PG78 (A6B42, trp1.1;1.6, pab1) es una cepa monocarionte AmutBmut, autocompatible, con marcadores auxótrofos trp y pab (requiere triptófano y p-aminobenzoato). [ 9 ]

genoma

La cepa Coprinopsis cinerea Okayama 7 (#130) fue secuenciada con una cobertura de 10x en 2003. Una tercera y más reciente revisión de la secuencia de la cepa Okayama 7 (#130) se publicó en 2010. Su genoma haploide es de aproximadamente 37,5 Mb. [ 10 ]

Clonación molecular

Coprinopsis cinerea puede transformarse con ADN exógeno mediante transformación cuando el hongo es un protoplasto. Se encontró que la interrupción (knockout o silenciamiento por RNAi) del homólogo ku70 puede aumentar la focalización génica a través de una mayor recombinación homóloga. Se pueden usar protoplastos derivados de oídio o micelio vegetativo, sin embargo, se encontró que la focalización génica era un 2% mayor (según el fenotipado) cuando se usa micelio vegetativo. [ 7 ] [ 8 ] De lo contrario, se puede usar la inserción de vectores integrativos ectópicamente y con pequeñas regiones homólogas, probablemente con baja eficiencia de transformación. Anteriormente, REMI (integración mediada por enzimas de restricción) podía usarse para insertar ADN exógeno en el cromosoma para producir cepas mutantes. Esto se basa en insertar ADN exógeno y enzimas de restricción en la célula protoplásica, lo que permite que las enzimas corten el cromosoma en sitios específicos que coinciden con los sitios utilizados para producir ADN plasmídico linealizado con el gen de interés; Posteriormente, las enzimas del huésped ligan los sitios de corte y, por lo tanto, producen ADN heterólogo exógeno integrado. Aunque exitoso, es probable que se produzcan mutaciones indeseables. [ 9 ] También se puede realizar mutagénesis química (también aleatoria). La selección fenotípica de la incapacidad de fructificar puede indicar que la inserción provocó la interrupción de genes vitales. En definitiva, la recombinación homóloga proporciona mayor especificidad al crear una cepa mutante. Dependiendo del mutante, se pueden utilizar marcadores de auxotrofia (que requieren la inserción del gen perdido) o de prototrofia (cuando causan la deleción de un gen esencial) para la selección.

Enzimas

Se sabe que Coprinopsis cinerea produce lacasa , un tipo de fenoloxidasa. C. cinerea produce una variedad de la misma lacasa, conocidas como isoenzimas. La actividad de la lacasa se puede medir mediante zimogramas (en los que un sustrato para la enzima está presente en un gel de separación). En condiciones de estrés, temperatura y medio, la secreción de lacasa aumentó. Aunque el cobre es un cofactor necesario para la lacasa, la simple adición de cobre no indujo la secreción de lacasa. [ 11 ] Recientemente se descubrió que un homólogo de TET (dioxigenasas de translocación diez-once), CcTET , se identificó en C. cinerea , lo que puede tener importantes implicaciones para los humanos (o mamíferos), como el cáncer. La metilación del ADN es vital en los humanos y su disfunción se asocia con el cáncer; por lo tanto, el estudio de las reacciones de metilación en no mamíferos puede proporcionar una mejor comprensión de las reacciones de metilación en mamíferos. [ 12 ]

Reproducción

Coprinopsis cinerea puede detectar la luz azul. Se identificó que el gen Cc.wc-2 está involucrado en la fotorrecepción de la luz azul. [ 7 ] El estipe etiolado (elongación sin maduración del capuchón) se produce cuando se cultiva sin luz. [ 13 ]

Mitosis

Coprinopsis cinerea es un modelo ideal para estudiar la meiosis porque la meiosis progresa sincrónicamente en aproximadamente 10 millones de células dentro de cada sombrero de hongo. [ 14 ] La meiosis es un proceso especializado de división celular, que ocurre en células diploides, en el que ocurre una sola ronda de replicación del ADN, y es seguida por dos divisiones para producir cuatro núcleos hijos haploides. Durante la meiosis, los cromosomas homólogos se emparejan entre sí y experimentan un proceso de reparación del ADN en el que se elimina el daño del ADN y se recombina la información genética. Burns et al. [ 14 ] estudiaron la expresión de genes involucrados en el proceso meiótico de 15 horas que abarca puntos de tiempo anteriores a la fusión nuclear haploide que forma el cigoto diploide hasta la formación final de los cuatro productos haploides. Compararon la expresión de genes específicos en C. cinerea con la expresión de genes comparables (ortólogos) en otras dos especies ( Saccharomyces cerevisiae y Schizosaccharomyces pombe ) de las que C. cinerea se separó evolutivamente hace entre 500 y 900 millones de años. Descubrieron que la expresión de genes individuales se activaba o desactivaba en la misma etapa en C. cinerea que en las otras dos especies. También observaron que los genes considerados específicamente involucrados en el proceso meiótico presentaban un patrón de expresión más conservado que los genes no meióticos. Estos hallazgos indican una antigua conservación del proceso meiótico.

Enfermedad humana

Coprinopsis cinerea es inofensiva para la salud humana y animal en condiciones normales. Sin embargo, este organismo puede causar infecciones oportunistas ( micosis ) en pacientes inmunocomprometidos , como aquellos que se han sometido a un trasplante de células madre hematopoyéticas o que reciben tratamiento inmunosupresor. [ 15 ] La mayoría de los casos notificados han sido infecciones respiratorias, pero también se han notificado casos que afectan al corazón, la piel, el cerebro o el intestino, y las infecciones pueden volverse sistémicas rápidamente. [ 16 ] Aunque excepcionalmente rara, la infección por Coprinopsis cinerea es difícil de tratar y a menudo mortal en este grupo vulnerable de pacientes. La infección es causada por el anamorfo asexual (no formador de hongos) de Coprinopsis cinerea, similar a un moho , que antes se conocía como Hormographiella aspergillata , y que puede describirse con este nombre en la literatura clínica. [ 17 ] [ 18 ]

Véase también

Referencias

  1. " Coprinopsis cinerea (Schaeff.) Redhead, Vilgalys & Moncalvo 2001" . MycoBank . Asociación Micológica Internacional . Consultado el 16 de enero de 2011 .
  2. McKnight VB, McKnight KH (1987). Guía de campo de los hongos: Norteamérica . Peterson Field Guides. Boston, Massachusetts: Houghton Mifflin. pág. 277. ISBN  978-0-395-91090-0.
  3. Kües, U (2000). " Historia de vida y procesos de desarrollo en el basidiomiceto Coprinus cinereus" . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 64 (2): 316– 53. doi : 10.1128/MMBR.64.2.316-353.2000 . PMC 98996. PMID 10839819 .  
  4. Stajich JE, Wilke SK, Ahren D, et al. (29 de junio de 2010). "Perspectivas sobre la evolución de los hongos multicelulares a partir de los cromosomas ensamblados del hongo Coprinopsis cinerea ( Coprinus cinereus )" . PNAS . 107 (26 ) : 11889–11894 . doi : 10.1073/pnas.1003391107 . PMC 2900686. PMID 20547848 .   
  5. Burns C, Stajich JE, Rechtsteiner A, et al. (2010). "Análisis del basidiomiceto Coprinopsis cinerea revela la conservación del programa central de expresión meiótica durante más de quinientos millones de años de evolución" . PLOS Genetics . 6 (9) e1001135. doi : 10.1371/journal.pgen.1001135 . PMC 2944786. PMID 20885784 .   
  6. "Nuevo antibiótico en un hongo que crece en estiércol de caballo" . 7 de noviembre de 2014.
  7. 1 2 3 Orientación genética eficiente en mutantes ΔCc.ku70 o ΔCc.lig4 del agaricomiceto Coprinopsis cinerea.
  8. 1 2 Lcc1 y Lcc5 son las principales lacasas secretadas en cultivos líquidos de cepas de Coprinopsis cinerea.
  9. 1 2 Integración de ADN mediada por enzimas de restricción en Coprinus cinereus
  10. "Proyecto del genoma de Coprinopsis cinerea" . 15 de mayo de 2015.
  11. Lcc1 y Lcc5 son las principales lacasas secretadas en cultivos líquidos de cepas de Coprinopsis cinerea.
  12. Una proteína homóloga de TET de Coprinopsis cinerea (CcTET) que convierte bioquímicamente la 5-metilcitosina en 5-hidroximetilcitosina, 5-formilcitosina y 5-carboxilcitosina.
  13. Ciclo de vida y procesos de desarrollo en el basidiomiceto Coprinus cinereus
  14. 1 2 Burns C, Stajich JE, Rechtsteiner A, Casselton L, Hanlon SE, Wilke SK, Savytskyy OP, Gathman AC, Lilly WW, Lieb JD, Zolan ME, Pukkila PJ (septiembre de 2010). "Análisis del basidiomiceto Coprinopsis cinerea revela la conservación del programa de expresión meiótica central durante más de quinientos millones de años de evolución" . PLOS Genet . 6 (9) e1001135. doi : 10.1371/journal.pgen.1001135 . PMC 2944786. PMID 20885784 .  
  15. Bojic M, Willinger B, Rath T, Tobudic S, Thalhammer F, Böhm A, Mitterbauer M, Schulenburg A, Wöhrer S, Kalhs P, Rabitsch W. Infección cutánea y pulmonar fatal causada por Hormographiella aspergillata en un paciente leucémico: informe de caso y revisión de la literatura. Mycoses. 2013 Nov;56(6):687-9.
  16. Correa-Martinez C, Brentrup A, Hess K, Becker K, Groll AH, Schaumburg F. Primera descripción de una infección local de piel y tejidos blandos por Coprinopsis cinerea. Nuevos microbios y nuevas infecciones. 1 de enero de 2018;21:102-4.
  17. Bojic M, Willinger B, Rath T, Tobudic S, Thalhammer F, Böhm A, Mitterbauer M, Schulenburg A, Wöhrer S, Kalhs P, Rabitsch W. Infección cutánea y pulmonar fatal causada por Hormographiella aspergillata en un paciente leucémico: informe de caso y revisión de la literatura. Mycoses. 2013 Nov;56(6):687-9.
  18. Correa-Martinez C, Brentrup A, Hess K, Becker K, Groll AH, Schaumburg F. Primera descripción de una infección local de piel y tejidos blandos por Coprinopsis cinerea. Nuevos microbios y nuevas infecciones. 1 de enero de 2018;21:102-4.