La acetiltransferasa de histonas TGF-1 regula el micoparasitismo y el metabolismo secundario en el hongo filamentosos Trichoderma atroviride

Abstract

"El género Trichoderma es usado como agente de biocontrol contra una gran variedad de hongos fitopatógenos y oomicetos. Trichoderma spp. antagoniza a los fitopatógenos a través de la liberación de enzimas líticas, antibiosis y micoparasitismo. En este trabajo analizamos el papel de la acetilación de histonas sobre el micoparasitismo y la antibiosis de Trichoderma atroviride contra el hongo fitopatógeno Rhizoctonia solani. Utiizamos la tricostatina A (TSA), un inhibidor de desacetilasas de histonas, para promover la acetilación de histonas en T. atroviride, evaluar su efecto sobre el micoparasitismo y la síntesis de compuestos antimicrobianos contra R. solani, así como la transcripción de genes relacionados con el micoparasitismo (prb-1 y ech-42) y la antibiosis (pbs-1 y tps-1). La TSA afectó ligeramente el crecimiento de T. atroviride y R. solani, pero no el crecimiento del micoparásito sobre R. solani y produjo un aumento en la síntesis de compuestos antimicrobianos por T. atroviride. Además, el análisis de expresión de prb-1, ech-42, pbs-1 y tps-1 mostró que estos genes son regulados negativamente por la presencia de TSA y R. solani. Por otro lado, la deleción del gen tgf-1 de T. atroviride, que codifica la histona acetiltransferasa TGF-1 ortóloga a Gcn5p de Saccharomyces cerevisiae provocó un crecimiento lento, hifas más delgadas y menos ramificadas que las del tipo silvestre pero no afectó la capacidad para enrollar las hifas de R. solani. T. atroviride Δtgf-1 fue incapaz de sobrepasar el crecimiento de R. solani pero tuvo mayor capacidad para inhibir su crecimiento. La expresión de prb-1, ech-42, pbs-1 y tps-1 en Δtgf-1 disminuyó en presencia y ausencia de R. solani. Además, la cepa de T. atroviride Δtgf-1 confrontada consigo misma y con la cepa silvestre perdió la manera de identificarse con la cepa silvestre y reconocerse a sí misma, ya que mostró una marcada zona de lisis; también perdió la capacidad de reconocer, defenderse o antagonizar a otras especies de Trichoderma. Estos resultados indican que la acetilación de las histonas desempeña un papel crucial en el micoparasitismo, la competencia, el metabolismo secundario y la regulación génica en T. atroviride."

"The genus Trichoderma is used as a biocontrol agent against a large number of airborne and soilborne phytopathogens. Trichoderma spp. antagonize phytopathogens through the release of lytic enzymes, antibiosis and mycoparasitism. In this study we analyzed the role of histone acetylation on mycoparasitism and antibiosis of Trichoderma atroviride against the phytopathogen Rhizoctonia solani. We used Trichostatin A (TSA), a histone deacetylase inhibitor, to promote histone acetylation in T. atroviride, to asses its role in mycoparasitism and synthesis of antimicrobial compounds against R. solani, as well as in the transcription of genes related to mycoparasitism (prb-1 and ech-42) and antibiosis (pbs-1 and tps-1). TSA slightly affected T. atroviride and R. solani growth, but not the ability of the mycoparasite to grow over R. solani. Application of TSA to the medium induced the synthesis of antimicrobial compounds by T. atroviride. Additionally, prb-1, ech-42, pbs-1 and tps-1 were negatively regulated by TSA and R. solani. On the other hand, deletion of the T. atroviride tgf- 1 gene encoding the histone acetyltransferase TGF-1 orthologous to Gcn5p from Saccharomyces cerevisiae caused a decrease in growth rate, thinner and less branched hyphae but did not affect the ability to coil R. solani hyphae. T. atroviride Δtgf-1 was incapable to overgrow R. solani but enhanced the ability to inhibit its growth. Expression of prb-1, ech-42, pbs-1 and tps-1 decreased in the presence and absence of R. solani. Besides, the T. atroviride Δtgf-1 strain co-cultured with the wild type strain or herself lost its ability to identify the wild-type strain and to recognize itself and also lost the ability to recognize, defend itself or antagonize other species of Trichoderma. These results indicate that histone acetylation plays a crucial role in T. atroviride mycoparasitism, competence, secondary metabolism and gene regulation."