El papel de una desacetilasa de histonas ortóloga a HD1 de A. thaliana en la respuesta a la luz azul en Trichoderma atroviride

Abstract

"Los hongos del género Trichoderma presentan una gran importancia agrícola debido a que son utilizados como agente de biocontrol de una amplia gama de hongos fitopatógenos que afectan cultivos de importancia alimenticia. Además, este género ha sido utilizado en la producción de antibióticos y enzimas hidrolíticas. Trichoderma también ha sido utilizado como modelo fotomorfogenico debido a que después de recibir estimulo luminoso forma un anillo de conidias en el perímetro de la colonia donde fue recibido el pulso. Se ha propuesto que T. atroviride que las proteínas BLR-1 y BLR-2 son las encargadas de percibir la señal luminosa. Estas proteínas son esenciales para fotoconidiación y la regulación de genes que se inducen y repimen por la luz azul como phr-1 y bld-2 respectivamente. Como sabemos la regulación de la expresión génica esta mediada por una gran cantidad de factores que intervienen como co-activadores y co-represores. Mecanismos epigenéticos como la acetilación y desacetilación de histonas son importantes para la expresión génica para que los organismos respondan de la manera adecuada ante las condiciones del medio como la luz. En organismos como Arabidopsis thaliana y Neurospora crassa se observó que respuestas a la luz azul es mediada por proteínas como las desacetilasas de histonas como HD1 y por acetil transferasas de histonas como GCN5 respectivamente. El uso de inhibidores de HDACs es una herramienta muy útil para determinar las posibles diferencias en los patrones de expresión relacionados con la acetilación y desacetilación de hsitonas. En nuestro modelo de estudio, el uso de la apicidina nos brindó un panorama general del posible papel de HATs y HDACs en la expresión de genes regulados por la luz azul. Los resultados obtenidos hasta el momento nos indican que puede existir la participación de HATs y HDACs, ya que el patrón de expresión de los genes phr-1 y bld-2 prolongan su expresión en presencia de apicidina con respecto a las condiciones control. En base a los resultados obtenidos con el uso de la apicidina y de lo observado en A. thaliana en mutantes HD1, se decidió identificar al gen ortólogo a HD1 en el genoma de T. atroviride al cual se le denominó taho (Trichoderma atroviride HD1 Ortólogo) Una vez identificado el gen taho, se generó la construcción para obtener a la mutante por doble recombinación homóloga. La mutante mostró un fenotipo de hiperconidiación en comparación con la cepa silvestre, además presentó un crecimiento ligeramente más lento que con respecto a la cepa parental. También se generó la construcción para obtener cepas que expresen constitutivamente al gen taho, cuyo fenotipo es el opuesto al de la mutante taho, ya que no forma en luz el anillo de conidias en presencia de luz. Finalmente se obtuvieron cepas transformantes de las histonas H3 en la lisina 9 y en la lisina 14, cuyos aminoácidos sos sustrato de acetilación y desacetilación de HATs y HDACs, para transformantes se obtuvieron 3 fenotipos, el primero muy semejante a la silvestre, el segundo forma un anillo concéntrico de conidias grueso y el tercero solo forma micelio hialino. Al realizar un análisis de la transcripción del gen taho, pudimos observar que presenta dos posibles transcritos, los cuales se regulan por la luz azul, el de mayor peso molecular presenta una expresión basal en la oscuridad y después de un pulso de luz se reprime, mientras que el transcrito de menor peso también presenta un nivel basal en la oscuridad, pero después de un pulso de luz azul se incrementan los niveles de transcrito. En conclusión podemos decir que pueden existir mecanismos epigenéticos modulando la expresión de genes regulados por la luz en T. atroviride."