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Adaptaciones fisiológicas y moleculares de aspergillus sydowii en condiciones de halofilia
| dc.rights.license | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 - Atribución-NoComercial | es_MX |
| dc.contributor | MARIA DEL RAYO SANCHEZ CARBENTE | es_MX |
| dc.contributor.author | YORDANIS PEREZ LLANO | es_MX |
| dc.contributor.other | director - Director | es_MX |
| dc.coverage.spatial | MEX - México | es_MX |
| dc.date | 2021-05-02 | |
| dc.date.accessioned | 2021-05-05T16:38:05Z | |
| dc.date.available | 2021-05-05T16:38:05Z | |
| dc.identifier.uri | http://riaa.uaem.mx/handle/20.500.12055/1523 | |
| dc.description | RESUMEN Los halófilos son un grupo de microorganismos que prosperan en ambientes extremadamente salinos y han sido estudiados por su fisiología distintiva y sus posibles aplicaciones biotecnológicas. Los mecanismos de adaptación celular y molecular de hongos a la salinidad se han descrito comúnmente en cepas halotolerantes. Estos estudios se han realizado en condiciones donde las células están sujetas a estrés, ya sea hipo o hiperosmótico, que puede ser un factor de confusión al describir los mecanismos fisiológicos relacionados con la salinidad. En este trabajo hemos estudiado la expresión génica, los cambios fisiológicos y moleculares en Aspergillus sydowii, una especie halófila, cuando crece en tres condiciones de salinidad diferentes (Sin NaCl, o con 0.5 M y 2.0 M NaCl). En este hongo las modificaciones fisiológicas importantes ocurren bajo alta salinidad (NaCl 2.0 M) y no cuando se cultiva en condiciones óptimas (NaCl 0.5 M a 1.0 M), lo que sugiere que la mayoría de los mecanismos descritos para el crecimiento halófilo son una consecuencia de la respuesta al estrés salino y no una adaptación a las condiciones salinas. En esta cepa las modificaciones de la pared celular ocurrieron exclusivamente en salinidad extrema, con un aumento del grosor de la pared celular y la aparición de estructura lamelar, lo cual implicó un aumento del contenido de quitina y un contenido menor de betaglucanos. El modelo de pared celular de A. sydowii difiere ampliamente del de A. fumigatus, lo cual muestra una divergencia fisiológica dentro del género que puede ser reflejo de adaptaciones ecológicas. Además, tres genes de hidrofobina se expresaron diferencialmente bajo estrés hipo o hiperosmótico, pero no cuando el hongo creció de manera óptima. La caracterización biofísica de estas hidrofobinas no mostró un efecto de la salinidad sobre la actividad superficial de estas proteínas. En cuanto a los solutos compatibles, el glicerol es el principal compuesto acumulado en condiciones de estrés salino, el arabitol y el eritritol se producen en condiciones óptimas, mientras que la trehalosa y el manitol se acumulan en ausencia de sal. En este trabajo llegamos a la conclusión de que la mayoría de los mecanismos de adaptación descritos en los hongos son consecuencia del estrés salino y podrían no ocurrir bajo las salinidades óptimas toleradas por los halófilos. Nuestros resultados destacan la influencia del estrés en la remodelación de la respuesta de los extremófilos a los desafíos ambientales. Dado que la investigación líder en adaptaciones moleculares de estos microorganismos se ha llevado a cabo en entornos en los que las células están sometidas a estrés, nuestros resultados destacan una preocupación particular por la universalidad de tales mecanismos y subrayan una deficiencia metodológica que está muy extendida en el campo. | es_MX |
| dc.description | ABSTRACT Halophiles are a group of microorganisms that thrive in extremely saline environments and have been widely studied for their unique physiology and their potential biotechnological applications. Mechanisms of cellular and molecular adaptation of fungi to salinity have been commonly drawn from halotolerant strains and few studies in basidiomycete fungi. These studies have been conducted in settings where cells are subjected to stress, either hypo or hyperosmotic, which can be a confounding factor in describing physiological mechanisms related to salinity. We have studied gene expression, physiological and molecular changes in A. sydowii, a halophilic species, when growing in three different salinity conditions (No NaCl, 0.5 M, and 2.0 M NaCl). In this fungus major physiological modifications occur under high salinity (2.0 M NaCl) and not when cultured under optimal conditions (0.5 M to 1.0M NaCl), suggesting that most of the mechanisms described for halophilic growth are a consequence of saline stress response and not an adaptation to saline conditions. Cell wall modifications occur exclusively at extreme salinity, with an increase in cell wall thickness and lamellar structure, which involve an increase in chitin content and a reduced content of beta-glucans. The model of cell wall of A. sydowii differs widely from A. fumigatus, also showing a physiological divergence within the genus which may reflect ecological adaptations. Additionally, three hydrophobin genes were differentially expressed under hypo- or hyperosmotic stress, but not when the fungus grows optimally. The biophysical characterization of these hydrophobins shows no effect of salinity on the surface activity of these proteins. Regarding compatible solutes, glycerol is the main compound accumulated in salt stress conditions, arabitol and erythritol are produced under optimal conditions, whereas trehalose and mannitol are accumulated in the absence of salt. In this work we concluded that most adaptation mechanisms described in fungi are a consequence of saline stress and might not occur under the optimal salinities tolerated by halophiles. Our results highlight the influence of stress in reshaping the response of extremophiles to environmental challenges. Given that the leading research in molecular adaptations of these microorganisms has been conducted in settings where cells are subjected to stress, our results highlight a particular concern about the universality of such mechanisms and underline a methodological shortcoming that is widely spread within the field. | es_MX |
| dc.format | pdf - Adobe PDF | es_MX |
| dc.language | spa - Español | es_MX |
| dc.publisher | El autor | es_MX |
| dc.rights | embargoedAccess - En Embargo | es_MX |
| dc.subject | 7 - INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA | es_MX |
| dc.subject.other | 33 - CIENCIAS TECNOLÓGICAS | es_MX |
| dc.title | Adaptaciones fisiológicas y moleculares de aspergillus sydowii en condiciones de halofilia | es_MX |
| dc.type | doctoralThesis - Tesis de doctorado | es_MX |
| uaem.unidad | Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas (IICBA) - Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas (IICBA) | es_MX |
| uaem.programa | Doctorado en Ciencias - Doctorado en Ciencias | es_MX |
| dc.type.publication | acceptedVersion | es_MX |
| dc.audience | researchers - Investigadores | es_MX |
| dc.date.embargoed | 2120-01-10 |
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Colección Tesis Posgrado
Se trata de tesis realizadas por estudiantes egresados de programas de posgrado de nuestra institución.