Microevolution of Candida glabrata in the presence of fluconazole

Abstract

"Debido a la resistencia a los antifúngicos, las infecciones oportunistas causadas por C. glabrata representan riesgos para individuos inmunocomprometidos. Este estudio investiga el papel de la función mitocondrial y la metilación de histonas, particularmente H3K36, en la resistencia a fluconazol (FLC) en C. glabrata. Realizamos un experimento de microevolución exponiendo crónicamente tres cepas parentales de C. glabrata a FLC, para generar mutantes evolucionadas. Evaluamos la estabilidad del fenotipo de resistencia a FLC (FLC R ) con un ensayo de crecimiento por goteos y construimos un plásmido para la generación de una mutante nula del gen SET2 (pDC1) para evaluar la metilación de H3K36 en respuesta a FLC. Analizamos la función mitocondrial mediante el crecimiento en fuentes de carbono no fermentables como glicerol (fenotipo Gly-) y realizamos tinciones con MitoTracker™ Green FM y MitoTracker™ Red CMXRos, además de investigar la presencia de los genes mitocondriales COX2 y COX3. También utilizamos una fusión de la proteína mitocondrial Prx1 con GFP para observar la morfología mitocondrial. Nuestros resultados mostraron variabilidad en la estabilidad del fenotipo FLC R según la cepa. Las mutantes Gly- exhibieron disfunción mitocondrial estable y no revirtieron a Gly+, debido a un posible daño o perdida potencial de los genes COX2 y COX3 en algunas cepas. La tinción de las mitocondrias en mutantes Gly- mostró señales de fluorescencia difusa, lo que sugiere alteraciones en la estructura y función mitocondrial. La construcción de pDC1 permitirá estudiar el papel de Set2 en la resistencia a FLC. Estos hallazgos resaltan la compleja relación entre la función mitocondrial y la resistencia a FLC en C. glabrata, destacando la necesidad de más investigaciones sobre los mecanismos epigenéticos subyacentes."

"Due to antifungal resistance, opportunistic infections caused by Candida glabrata pose significant health risks to immunocompromised individuals. This study investigates the role of mitochondrial function in fluconazole (FLC) resistance (FLCR) and the impact of histone methylation, particularly H3K36, in C. glabrata. We conducted a microevolution experiment by chronically exposing three C. glabrata parental strains to FLC that generated evolved mutants. Using a growth spot assay, we assessed the stability of the FLCR phenotype. We constructed a knockout plasmid targeting the SET2 gene (pDC1) to evaluate the role of H3K36 methylation in response to FLC exposure. The mitochondrial function of the evolved mutants was analyzed through growth on non-fermentable carbon sources (Gly- phenotype), by mitochondrial staining with MitoTracker™ Green FM and MitoTracker™ Red CMXRos, and the presence of mitochondrial genes COX2 and COX3 was investigated to evaluate mitochondrial structure and function. Also, a translational fusion of the mitochondrial protein Prx1 with GFP was used to observe mitochondrial morphology. Our results showed variability in the stability of the FLCR phenotype depending on the particular genetic background. Gly- mutants exhibited stable mitochondrial dysfunction and could not revert to Gly+, with potential loss or damage of COX2 and COX3 genes. Additionally, Gly- mutants showed diffuse fluorescence signals with mitochondrial stains, suggesting mitochondrial structural and functional alterations compared to Gly+ strains. The Prx1-GFP fusion did not give a fluorescent signal in the Gly- strains, suggesting defects in mitochondrial integrity. Spot growth assays revealed a complex interplay between genetic background, phenotype, and FLC resistance stability. Construction of pDC1 allows the study of the role of Set2 in FLC resistance and its potential reversibility. These findings highlight the intricate relationship between mitochondrial function and FLCR in C. glabrata and the need to further investigate the underlying epigenetic mechanisms."