Investigadores de la USAL caracterizan un gen que codifica una proteína determinante para la fotobiología de los hongos

Investigadores del área de Genética de la Universidad de Salamanca junto con varios grupos de investigación de Universidades estadounidenses, australianas, mejicanas y de la Universidad de Sevilla han caracterizado el gen madC del hongo Phycomyces blakesleeanus. Este trabajo acaba de ser publicado en la revista Scientific Reports.

En la década de los 60 del siglo pasado, el grupo del premio Nobel Max Delbrück en el Instituto de Tecnología de California (CALTECH) obtuvo mutantes ciegos de Phycomyces que estudiaron para tratar de comprender su respuesta a la luz. Los genes afectados (denominados mad) están empezando a ser caracterizados 50 años más tarde.

El correcto funcionamiento de las fotorrespuestas a los estímulos luminosos regula patrones de comportamiento como la aparición del sueño o el crecimiento en las plantas, así como su capacidad para orientarse hacia el sol.  Sus desajustes pueden influir en los ciclos reproductivos, en la actividad para conseguir alimentos, etc. El ritmo circadiano, en los seres vivos es responsable de acompasar las diversas manifestaciones de la actividad de los seres vivos a lo largo del día.

El grupo de la USAL (Catalina Sanz, Mahdi  Shahriari y Arturo Pérez Eslava), junto con los grupos anteriores, habían caracterizado ya dos genes, madA (Idnurm et al., PNAS 2006) y madB (Sanz et al., PNAS 2009). Sus productos génicos son fotorreceptores y por tanto actúan al inicio de la ruta de transducción sensorial que va desde la recepción de la luz a la elaboración de mecanismos de respuesta. El producto del gen madC se pensó que también formaba parte del inicio de esta ruta, es decir que afectaba también a la fotorrecepción. Sin embargo, con el trabajo publicado en Scientific Reports se ha visto que madC codifica para una proteína RAS-GAP que pertenece a la familia de proteínas RAS. Estas proteínas, una vez activadas estimulan muchas rutas de transmisión de señales que afectan a la proliferación celular, diferenciación, desarrollo, etc.

En este trabajo se demuestra que el fototropismo alterado de los mutantes madC no es debido a defectos en la recepción de la luz per se, sino a eventos situados aguas abajo en la ruta de transmisión de las señales luminosas.

Experimentos de complementación del gen madC en otros hongos han demostrado que este gen también afecta al ritmo circadiano.

En resumen, se demuestra en este trabajo que el producto del gen madC forma parte de la ruta de señalización RAS y que la proteína que codifica (RAS-GAP) tiene que ver tanto con el fototropismo como con el ritmo circadiano en hongos. La pérdida de función de un homólogo de RAS-GAP en la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster)también produce anormalidades en su ritmo circadiano. Igualmente, el gen homólogo en humanos (NF1) también es capaz de reemplazar las mutaciones en el ritmo circadiano detectadas en la levadura Saccharomyces cerevisiae.

 

ARTÍCULO ORIGINAL.

Polaino, S. et al. A Ras GTPase associated protein is involved in the phototropic and circadian photobiology responses in fungi. Sci. Rep. 7, 44790; doi: 10.1038/srep44790 (2017). http://www.nature.com/articles/srep44790#supplementary-information

 

COMPONENTES DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN DE LA USAL

Departamento de Microbiología y Genética, Universidad de Salamanca:

Catalina Sanz

Mahdi Shahriari

Arturo P. Eslava

LOS AUTORES DE ESTA INVESTIGACIÓN ESTÁN VINCULADOS A:

 Grado en Biología, Facultad de Biología, Universidad de Salamanca

http://www.usal.es/node/2181

Máster en Biología Celular y Molecular, Facultad de Biología, Universidad de Salamanca

http://www.usal.es/node/57875

 

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