Identificación de nuevos mecanismos de virulencia en Fusarium oxysporum mediante mutagénesis por inserción de un transposón

Resumen

Fusarium oxysporum es un hongo fitopatógeno considerado el principal agente causante de la marchitez vascular. Esta enfermedad provoca importantes pérdidas en una gran variedad de cultivos ya que la especie se encuentra distribuida en la mayoría de suelos cultivados. F. oxysporum es también un emergente patógeno oportunista de humanos, como refleja el aumento de casos de pacientes inmunodeprimidos con infecciones sistémicas que, en muchas ocasiones, son mortales. Muchos de los mecanismos utilizados por los hongos para infectar a sus huéspedes son aún desconocidos. Este trabajo se ha centrado en el descubrimiento de nuevos factores de virulencia utilizando un abordaje de genética directa. Para conseguir el objetivo, se ha obtenido una colección de mutantes por inserción mediante transposones que ha sido sometida a un escrutinio para identificar mutantes afectados en virulencia. Gracias a este escrutinio, hemos establecido dos líneas de investigación independientes y novedosas directamente relacionadas con la patogenicidad del hongo: 1.La familia de proteínas Velvet, implicada en el control del desarrollo y el metabolismo secundario, es también importante en la patogénesis. Las mutaciones en dos de los genes de la familia, veA o velB, reducen considerablemente la capacidad infectiva de F. oxysporum. 2.La segunda línea de investigación se ha centrado en la conexión entre el metabolismo del nitrógeno y la virulencia. Hemos demostrado que el amonio inhibe funciones de virulencia como el crecimiento invasivo o la adhesión al hospedador derivando en una reducción de los síntomas de la enfermedad vascular en presencia de esta fuente de nitrógeno. Esta inhibición de las funciones de virulencia activada por amonio está mediada por la proteína kinasa Tor y el factor de trasncripción MeaB. Fusarium oxysporum is a plant pathogen considered the principal agent of the vascular wilt disease, affecting a large variety of economically important crops worldwide. F. oxysporum is known as a serious emerging pathogen of humans due to the increasing number of severe cases reported and to its broad resistance to the available antifungal drugs. Fusarium now represents the second most frequent mold causing invasive fungal infections in immunocompromised patients, frequently with lethal outcomes. Many of the fungal mechanisms used for host colonization are largely unknown. This work has focused in the identification of new virulence factors using a forward genetic approach. To rich the aim, a transposon tagged mutant collection was isolated and screened for virulence. Thanks to the virulence screening we established two independent and original lines of investigation directly related with the fungal pathogenesis: 1.Velvet, a protein family implicated in development and secondary metabolism regulation, is also important for pathogenicity. Mutations in veA or velB, two genes of the velvet family, considerably affect virulence in F. oxysporum. 2.The second line has focused in the connection between nitrogen metabolism and virulence. We proved that the preferred nitrogen source ammonium inhibits many virulence functions such us invasive growth or host adhesion, provoking a very significant delay in the vascular wilt symptoms. Nitrogen signaling is mediated by the protein kinase Tor and the transcription factor MeaB.