Resumen de la tesis que presenta Pedro Alejandro López García como requisito parcial para la obtención
del grado de Maestro en Ciencias en Ciencias de la Vida
Función de la proteína TEA-5 durante el crecimiento y desarrollo de Neurospora crassa
Resumen aprobado por:
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Dra. Rosa Reyna Mouriño Pérez
Codirectora de tesis
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Dra. Olga Alicia Callejas Negrete
Codirectora de tesis
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Resumen en español
El citoesqueleto en células eucariotas es fundamental para el desarrollo del organismo, ya que participa en procesos clave como la división celular, proporciona rigidez estructural a la célula e interacciona con proteínas que son cruciales para su funcionamiento y crecimiento. En los hongos filamentosos, el citoesqueleto juega un papel importante en el crecimiento polarizado de las hifas. A lo largo del desarrollo fúngico, diversas proteínas interactúan con el citoesqueleto para formar complejos que permiten el transporte dirigido de otras proteínas hacia la punta de las hifas, lo cual es fundamental para su elongación y función. Las proteínas del complejo TEA (Tip Elongation Aberrant protein) se asocian tanto con el citoesqueleto de actina como con los microtúbulos en los polos de crecimiento celular de Schizosaccharomyces pombe y Aspergillus nidulans. Sin embargo, en Neurospora crassa, esta asociación aún no se comprende completamente. En estudios previos se han identificado tres proteínas que conforman el complejo TEA en N. crassa: TEA-1, TEA-4 y TEA-5. La ausencia de los genes que codifican las proteínas TEA-1 y TEA-4 no afecta de manera significativa el desarrollo del hongo; en cambio, la deleción del gen tea-5 es letal para la célula. En este trabajo, se caracterizó el fenotipo de la cepa heterocarión Δtea-5, el cual mostró una evidente disminución en la tasa de crecimiento, producción de biomasa y producción de conidios, además de observarse un incremento en la tasa de ramificación en comparación con la cepa tipo silvestre (WT). Por otra parte, mediante análisis por microscopia confocal se observó que en hifas maduras de la cepa Δtea-5het un Spitzenkörper (Spk) pequeño e inestable, y un citoesqueleto de actina y microtúbulos desorganizados. Además, se llevó a cabo una co-inmunoprecipitación (Co-IP) para identificar las proteínas asociadas a este complejo, lo cual permitió determinar las principales proteínas involucradas en el reclutamiento de actina durante el crecimiento de N. crassa.
El citoesqueleto en células eucariotas es fundamental para el desarrollo del organismo, ya que participa en procesos clave como la división celular, proporciona rigidez estructural a la célula e interacciona con proteínas que son cruciales para su funcionamiento y crecimiento. En los hongos filamentosos, el citoesqueleto juega un papel importante en el crecimiento polarizado de las hifas. A lo largo del desarrollo fúngico, diversas proteínas interactúan con el citoesqueleto para formar complejos que permiten el transporte dirigido de otras proteínas hacia la punta de las hifas, lo cual es fundamental para su elongación y función. Las proteínas del complejo TEA (Tip Elongation Aberrant protein) se asocian tanto con el citoesqueleto de actina como con los microtúbulos en los polos de crecimiento celular de Schizosaccharomyces pombe y Aspergillus nidulans. Sin embargo, en Neurospora crassa, esta asociación aún no se comprende completamente. En estudios previos se han identificado tres proteínas que conforman el complejo TEA en N. crassa: TEA-1, TEA-4 y TEA-5. La ausencia de los genes que codifican las proteínas TEA-1 y TEA-4 no afecta de manera significativa el desarrollo del hongo; en cambio, la deleción del gen tea-5 es letal para la célula. En este trabajo, se caracterizó el fenotipo de la cepa heterocarión Δtea-5, el cual mostró una evidente disminución en la tasa de crecimiento, producción de biomasa y producción de conidios, además de observarse un incremento en la tasa de ramificación en comparación con la cepa tipo silvestre (WT). Por otra parte, mediante análisis por microscopia confocal se observó que en hifas maduras de la cepa Δtea-5het un Spitzenkörper (Spk) pequeño e inestable, y un citoesqueleto de actina y microtúbulos desorganizados. Además, se llevó a cabo una co-inmunoprecipitación (Co-IP) para identificar las proteínas asociadas a este complejo, lo cual permitió determinar las principales proteínas involucradas en el reclutamiento de actina durante el crecimiento de N. crassa.
Palabras clave: Crecimiento polarizado, citoesqueleto, co-Inmunoprecipitación, TEA-5
Resumen en inglés
The cytoskeleton in eukaryotic cells is essential for development, it participates in key processes such as cell division, provides structural support, and interacts with proteins critical for cellular function and growth. In filamentous fungi, the cytoskeleton plays a major role in polarized growth of hyphae. During fungal development, various proteins interact with cytoskeletal elements to form complexes that enable targeted transport of cargo proteins to the hyphal tip an essential mechanism for elongation and directional growth. The TEA (Tip Elongation Aberrant) complex proteins have been shown to associate with both the actin cytoskeleton and microtubules at the growth poles of Schizosaccharomyces pombe and Aspergillus nidulans. However, their role in Neurospora crassa remains poorly understood. Previous studies have identified three TEA complex proteins in N. crassa: TEA-1, TEA-4, and TEA-5. While deletion of tea-1 or tea-4 does not significantly impact fungal development, deletion of tea-5 is lethal to the cell. In this study, we characterized the phenotype of a heterokaryotic strain lacking tea-5 (Δtea-5het), which exhibited a significant reduction in growth rate, biomass production, and conidiation, along with increased branching frequency compared to the wild-type (WT) strain. Confocal microscopy revealed that mature hyphae of the Δtea-5het strain displayed a small, unstable Spitzenkörper (Spk) and a disorganized actin and microtubule cytoskeleton. Additionally, co-immunoprecipitation (Co-IP) experiments were conducted to identify proteins associated with TEA-5, leading to the identification of key components potentially involved in actin recruitment during hyphal growth in N. crassa.
The cytoskeleton in eukaryotic cells is essential for development, it participates in key processes such as cell division, provides structural support, and interacts with proteins critical for cellular function and growth. In filamentous fungi, the cytoskeleton plays a major role in polarized growth of hyphae. During fungal development, various proteins interact with cytoskeletal elements to form complexes that enable targeted transport of cargo proteins to the hyphal tip an essential mechanism for elongation and directional growth. The TEA (Tip Elongation Aberrant) complex proteins have been shown to associate with both the actin cytoskeleton and microtubules at the growth poles of Schizosaccharomyces pombe and Aspergillus nidulans. However, their role in Neurospora crassa remains poorly understood. Previous studies have identified three TEA complex proteins in N. crassa: TEA-1, TEA-4, and TEA-5. While deletion of tea-1 or tea-4 does not significantly impact fungal development, deletion of tea-5 is lethal to the cell. In this study, we characterized the phenotype of a heterokaryotic strain lacking tea-5 (Δtea-5het), which exhibited a significant reduction in growth rate, biomass production, and conidiation, along with increased branching frequency compared to the wild-type (WT) strain. Confocal microscopy revealed that mature hyphae of the Δtea-5het strain displayed a small, unstable Spitzenkörper (Spk) and a disorganized actin and microtubule cytoskeleton. Additionally, co-immunoprecipitation (Co-IP) experiments were conducted to identify proteins associated with TEA-5, leading to the identification of key components potentially involved in actin recruitment during hyphal growth in N. crassa.
Palabras clave: Polarized growth, cytoskeleton, Co-Inmunoprecipitation, Neurospora crassa, TEA-5