Caracterización de la MAPK MpkB en Aspergillus terreus; efecto en la producción de lovastatina en medio sólido y líquido Pubblico Deposited
Las estatinas son un grupo de fármacos altamente efectivo que reducen los niveles de colesterol en sangre, disminuyendo así el riesgo de sufrir un ataque cardíaco o un derrame cerebral. La simvastatina, la segunda estatina más importante del mercado, es un derivado semisintético de la lovastatina, producida industrialmente por cepas de Aspergillus terreus, generalmente por fermentación líquida (FL), aunque también se puede obtener por fermentación sólida (FS). La FS presenta muchas ventajas, como una mayor producción y la baja actividad de agua requerida, lo que resulta en una menor cantidad de efluentes, esto se ha relacionado con una fisiología diferente y especial, llamada fisiología del medio sólido. Debido a estas ventajas este tipo de cultivo se ha vuelto cada vez más atractivo para la investigación y la industria. Sin embargo, aún se trabajará en su caracterización y en comprender su relación con los estímulos que los organismos perciben al estar en un sistema o en otro. Los organismos son capaces de detectar y responder a una amplia variedad de estímulos del entorno. Entre las vías clave de la percepción de estas señales se encuentran las vías de las MAPK cinasas conocidas como casadas de señalización activadas por mitógenos (MAPK). Estas vías implican activaciones de varias moléculas de señalización membranal seguidas de una estimulación secuencial de varias proteínas cinasas citoplasmáticas que generan una respuesta a su entorno. MpkB es una MAP cinasa de la vía de señalización de crecimiento filamentoso que ha sido relacionada con el metabolismo secundario en la síntesis de aflatoxinas en Aspergillus flavus, por lo que se ha considerado su posible relación con la producción de lovastatina y un papel importante en la fisiología del medio sólido. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar el papel de mpkB en A. terreus. Se silenció el gen con un vector de ARN de interferencia (ARNi), y se comparó la producción de lovastatina en ambos sistemas, FL y FS, así como otros parámetros relacionados, para analizar su interacción con otras vías MAPK. Las mutantes simpkB de A. terreus mostraron una mayor sensibilidad al estrés oxidativo, osmótico y de pared celular, presentaron una disminución en la producción de lovastatina, tanto en FL como en FS. Además, exhibieron una menor esporulación y formación tardía del biofilm. En este proyecto se determinó que MpkB está relacionado con el metabolismo secundario, como la biosíntesis de lovastatina en A. terreus, así como con funciones asociadas con la fisiología del medio solido (formación de biofilm y esporulación).
Statins are a group of highly effective drugs that lower blood cholesterol levels, thereby decreasing the risk of heart attack and stroke. Simvastatin, the second most important statin on the market, is a semi- synthetic derivative of lovastatin, industrially produced by strains of Aspergillus terreus, usually by liquid fermentation (LF), although it can also be obtained by solid fermentation (SF). SF has many advantages, such as higher production and low water activity required, resulting in a lower amount of effluents. This has been linked to a different and special physiology, called physiology of solid medium. Due to these advantages, this type of cultivation has become increasingly attractive for research and industry. However, work is still being done to characterize it and to understand how it relates to the stimuli that organisms perceive when in one system or another. Organisms can detect and respond to a wide variety of stimuli from the environment. Among the key pathways in the perceptions of these signals are MAPK kinase pathways, known as mitogen-activated protein kinase (MAPKs) cascades. That involves the activation of several membrane signaling molecules followed by a sequential stimulation of several cytoplasmic protein kinases, that generate a response to the environment. MpkB is a MAPKinase of the filamentous growth signaling pathway that has been linked to secondary metabolism in aflatoxin synthesis in Aspergillus flavus. Therefore, it is considered for its potential connection with lovastatin production and its important role physiology of solid medium. he objective of the present work was to characterize the role of mpkB in A. terreus. The gene was silenced using an ARN interference (ARNi) vector, and lovastatin production was compared in both systems, LF and SF, along with other related parameters to analyze its interaction with other MAPK pathways. The simpkB mutants of A. terreus showed increased sensitivity to oxidative, osmotic, and cell wall stress, and exhibited a decrease in lovastatin production in both LF and SF. In addition, they showed lower sporulation and delayed biofilm formation. In this project, it was determined that MpkB is related to secondary metabolism, such as the biosynthesis of lovastatin in A. terreus, as well as to functions associated with physiology of solid medium (biofilm formation and sporulation).
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