Caracterización funcional de las sesquiterpeno ciclasas 3, 4 y 7 (stc3, stc4 y stc7) presentes en el genoma del hongo fitopatógeno botrytis cinerea y su relación con la patogenicidad

  1. Ivonne Rocio Suarez Caceres
Supervised by:
  1. Isidro González Collado Director
  2. Carlos Garrido Crespo Director

Defence university: Universidad de Cádiz

Year of defence: 2020

Committee:
  1. José Celedonio González Díaz Chair
  2. Javier Moraga Galindo Secretary
  3. Carmen Elisa Díaz Hernández Committee member

Type: Thesis

Abstract

Botrytis cinerea es un hongo filamentoso que afecta a un elevado número de cultivos comerciales y que provoca cuantiosas pérdidas económicas en la agricultura a nivel mundial. Esto crea la necesidad de estudiar los mecanismos de acción del hongo para poder establecer nuevas estrategias de control de este fitopatógeno. El desarrollo de la biología molecular en campos como la genómica y la proteómica ha abierto nuevas vías en el estudio de hongos fitopatógenos, permitiendo conocer el genoma completo de hongos como Botrytis cinerea, de gran importancia en agricultura y agronomía. El conocimiento actual del genoma de un amplio número de hongos permite abordar un estudio más profundo de estos organismos. Por esta razón, muchos grupos de investigación, incluido el nuestro, indagan en la búsqueda de nuevos genes que podrían estar implicados en el proceso de infección, desde el punto de vista genómico, transcriptómico, proteómico y metabolómico; generando opciones para el estudio de los procesos de virulencia y patogenicidad de los hongos y permitiendo determinar nuevas dianas moleculares que permitan el control eficiente del hongo. En este trabajo se lleva a cabo una aproximación a la caracterización funcional de las sesquiterpeno ciclasas potencialmente implicadas en la biosíntesis de sesquiterpenos, incluidos esos con esqueleto de eremofilenos, aislados de B. cinerea. El estudio se realizó mediante un análisis comparativo de expresión de los genes Bcstc y su relación con la producción de metabolitos de tipo eremofileno de las cepas silvestres B05.10, B.c.UCA992 y las cepas mutantes delecionadas en los genes Bcstc3, Bcstc4 y Bcstc7. Adicionalmente se realizó un estudio metabolómico de la cepa doblemente delecionada en los genes Bcstc3 y Bcstc4, las cepas mutantes sobreexpresadas en los genes Bcstc3 y Bcstc4 y la cepa mutante complementada en el gen Bcstc7. Los resultados obtenidos han permitido caracterizar una nueva enzima implicada en la biosíntesis de eremofilenos, aislados de B. cinerea, desconocida hasta el momento. Además, se llevó a cabo un análisis bioinformático de los genes implicados en el metabolismo secundario de B. cinerea, lo que ha permitido descubrir y estudiar el nuevo gen denominado Bcstc7 implicado en la producción de metabolitos de tipo eremofileno. Adicionalmente se realizó una ampliación y actualización de los genes relacionados con el metabolismo secundario, permitiendo de esta manera amplificar la posibilidad de investigación sobre el metabolismo secundario de B. cinerea.