Respuestas osmoadaptativas del halófilo Aspergillus sydowii en condición saturada de NaCl

Aunque varios estudios han investigado las osmoadaptaciones de los hongos halófilos a las condiciones salinas, sólo unos pocos han analizado los mecanismos sistémicos que se activan en soluciones con concentraciones saturantes NaCl. El hongo halófilo Aspergillus sydowii es un organismo modelo para el estudio de las adaptaciones moleculares de los hongos filamentosos a la hiperosmolaridad. Este estudio es el más completo donde se caracteriza la micromorfología y la respuesta celular adaptativa de diferentes biomarcadores de estrés oxidativo no enzimáticos y enzimáticos en hongos filamentosos halófilos. Aquí estudiamos la morfología, la síntesis de osmolitos y las defensas contra el estrés oxidativo del halófilo A. sydowii EXF-12860 a 1.0 M y 5.13 M de NaCl. También por primera vez se utilizó un enfoque multiómico (es decir, transcriptómica y metabolómica) para comparar la expresión y metabolismo de A. sydowii en una concentración saturada (5.13 M de NaCl) y en la salinidad óptima (1 M de NaCl). El análisis reveló que 1,842 genes se expresan diferencialmente, de los cuales 704 estaban sobreexpresados. Los genes sobreexpresados están implicados en las vías de transducción de señales de glicerol de alta osmolaridad, la biosíntesis de β-1,3-glucanos y el transporte de iones transmembrana. Los genes regulados negativamente están relacionados con la síntesis de quitina, manosa, proteínas de la pared celular, respuesta a inanición, síntesis de feromonas y regulación del ciclo celular. Del 100% de los transcritos, 20% son ARN no codificantes, y de estos un 7% se clasifican como ARNs largos no codificantes largos (lncRNA). El 42% y el 69% del total de lncRNAs y de los RNAs que codifican factores de transcripción, respectivamente, se expresaron de forma diferencial. Los análisis metabolómicos revelaron más metabolitos complejos y desconocidos en la concentración saturada de NaCl que en la salinidad óptima. En la condición de 5.13M de NaCl los aminoácidos libres disminuyeron significativamente y el metabolismo de los aminoácidos se reprogramó. El análisis del contenido y tipo de ácidos grasos de membrana muestra que no cambia en el hongo creciendo en condición óptima o en hipersalinidad. Este estudio es el primer intento de desentrañar la ecología molecular de un hongo ascomiceto en situación de privación extrema de agua por NaCl (5.13 M). Este trabajo también representa un estudio pionero en la investición de la importancia de los lncRNAs y los factores transcripcionales en la respuesta transcriptómica al alto estrés por NaCl en hongos halófilos.