Las modificaciones de la cromatina y su rol en la percepción de las señales externas en Trichoderma atroviride

Abstract

"Las enzimas que modifican la cromatina modulan las respuestas a las señales ambientales de los organismos a través de la reprogramación de la transcripción génica. Sin embargo, elementos adicionales en el contexto de la cromatina que integren la vía de la regulación a los estímulos de estrés no se han identificado. En el presente trabajo, evaluamos la función de HDA-2 y SET-5 en la respuesta a la luz azul y al estrés oxidante en T. atroviride. Las mutantes Δhda-2 presentaron un crecimiento lento, ausencia de conidiación y bajos niveles de expresión del gen con-1. En cambio, la cepa Δset-5 mostró una mayor conidiación y la rápida expresión de con-1 y hymA en respuesta a la luz azul. La transcripción de hda-2 inducida por la luz fue dependiente de la proteína BLR-1, mientras que HDA-2 es esencial para la transcripción de los genes responsivos a la luz, que incluyen a blr-1 y -2 (Blue Light Regulator-1 y -2). En la presencia de estrés oxidante, las mutantes Δhda-2 mostraron un fenotipo sensible, mientras que las cepas Δset-5 y Δblr exhibieron un fenotipo opuesto. Estos resultados fueron consistentes con la inducción de los genes relacionados a EORs en la cepas wt, Δset-5 y Δblrs, y su baja expresión en Δhda-2. De manera interesante, los niveles de la acetilación en los promotores de los genes cat-3 y gst-1 depende HDA-2 y de las proteinas BLR. Nuestros resultados sugieren la dependencia mutua de HDA-2 y los reguladores BLR para regular la transcripción génica en respuesta a la luz azul y al estrés oxidante. Por otra parte, La maquinaria de la biogénesis de los sRNAs de T. atroviride se han visto implicados en el desarrollo del hongo. Nuestros resultados indican que los genes dcr y ago, son regulados por la luz azul. Sin embargo, la ausencia de la acetiltransferasa de histonas TGF-1 desregula la expresión de estos genes. Estos datos sugieren que TGF-1 regula positivamente la expresión de los genes dcr y ago debido a que esta proteína regularmente actúa como coactivador de la transcripción."

"Fungal blue-light photoreceptors have been proposed as integrators of light and oxidative stress. However, additional elements participating in the integrative pathway remain to be identified. In Trichoderma atroviride, the blue-light Regulator (BLR) proteins BLR-1 and -2 are known to regulate gene transcription, mycelial growth and asexual development upon illumination. Here, we evaluate the role of HDA-2 and SET-5 in the regulation of genes responsive to light and oxidative stress by assessing responses to stimuli in wild-type, Δhda-2 and Δset-5 strains. Δhda-2 strains present reduced growth, misregulation of the con-1 gene and absence of conidia in response to light and mechanical injury. Furthermore, Δset-5 showed more conidiation induced by blue light and early induction of con-1 and hymA genes. We found that the expression of hda-2 is BLR-1 dependent and HDA-2 in turn is essential for the transcription of light-responsive genes that include blr-1 and blr-2. When subject to reactive oxygen species (ROS), Δhda-2 mutants displayed high sensitivity whereas Δset-5 and Δblr strains exhibited the opposite phenotype. Consistently, in the presence of ROS, ROS-related genes show high transcription levels in wild-type, Δset-5 and Δblr strains but misregulation in Δhda-2. Finally, chromatin immunoprecipitations of histone H3 acetylated at Lys9/Lys14 on cat-3 and gst-1 promoters display low accumulation of H3K9K14ac in Δblr and Δhda-2 strains. Our results point to a mutual dependence between HDA-2 and BLR and reveal the role of these proteins in an intricate generegulation landscape in response to blue light and ROS. Moreover, the biogenesis machinery components of small RNAs from T. atroviride regulate fungal development. Here we showed that expression of dcr and ago genes increased after a brief pulse of blue light in T. atroviride wild type, whereas it dropped in a Δtgf-1 background, whose product codes for a histone acetyltransferase. These data suggest that TGF-1 acts as positive regulator of dcr and ago transcription, similarly to TGF-1 orthologs have been described as transcription coactivators."