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(1) Instituto de Biotecnología de León (INBIOTEC). Avda. Real,1. 24006. León, España. (2) Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias Básicas. Universidad de Pamplona. Pamplona, Norte de Santander. Colombia.
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Las proteínas G heterotriméricas acoplan las señales medioambientales con una amplia diversidad de efectores intracelulares, estando involucradas por lo tanto en una gran variedad de fenómenos fisiológicos. Estas proteínas se componen de tres subunidades: alfa (a), beta (b) y gamma (g), las cuales en el estado inactivo se encuentran asociadas formando un trímero en la cara interna de la membrana citoplasmática. En organismos superiores las subunidades a de proteínas G han sido divididas en cuatro grupos principales: Gai, Gas, Gaq y Ga12, según su semejanza estructural y funcional. Se ha demostrado que en hongos filamentosos, las proteínas G heterotriméricas intervienen en diversos procesos del ciclo vital, tales como germinación, reproducción asexual y sexual, patogenicidad y regulación del metabolismo secundario.
En este trabajo presentamos la clonación del gen pga1 en Penicillium chrysogenum NRRL 1951, el cual codifica para la subunidad a de una proteína G heterotrimérica homóloga al grupo Gai de mamíferos. La secuencia nucleotídica del gen presenta un marco de lectura abierto de 1062 pb con tres intrones, que corresponde a una secuencia deducida de 353 aminoácidos con un peso molecular estimado de 40.865 Daltons, la cual presenta una alta identidad con subunidades ai de otros hongos filamentosos. La proteína PGA1 presenta los característicos subdominios G1-G5 de los miembros de las GTPasas tipo-RAS, así como el potencial sitio de acilación amino terminal MGXXXS y la secuencia consenso carboxilo terminal CXXX para la ADP-ribosilación dependiente de NAD, que son característicos de las subunidades alfa del grupo Gai.
Con el fin de examinar la función del gen pga1 en P. chrysogenum, éste fue sobreexpresado mediante una fusión al promotor gpdA de Aspergillus nidulans. Los transformantes exhibieron una dramática reducción en los niveles de producción conidial, alterando el aspecto morfológico de las colonias en medio sólido. También se observó una disminución en la tasa de extensión apical (expresada en mm/h) en medios de cultivo sólidos. Se analizó la expresión del gen pga1 durante el crecimiento de P. chrysogenum en medio sólido y en medio líquido. El gen se expresó pobremente durante el crecimiento en medio sólido, especialmente después del segundo día, coincidiendo con el inicio de la conidiación, lo cual confirma el efecto negativo observado en los transformantes. La expresión del gen no mostró variaciones apreciables en el crecimiento en medio líquido. Los resultados obtenidos nos indican que PGA1 juega un importante papel, regulando negativamente la conidiación y está involucrada en el crecimiento vegetativo en medio sólido.