Saltar ao contido

Penicillium chrysogenum

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
(Redirección desde «Penicillium notatum»)

Penicillium chrysogenum (antes chamado Penicillium notatum) é unha especie de fungo do xénero Penicillium ao que se lle atribuíu a produción de penicilina (pero véxase máis abaixo). É un fungo tipo mofo común en rexións temperadas e subtropicais e pode encontrarse en produtos alimenticios salgados,[1] pero atópase principalmente en ambientes de interior, especialmente en edificios húmidos ou danados pola auga.[2]

A taxonomía destes mofos foi especialmente complicada. Tamén foi complicado determinar que cepa ou especie producía a penicilina. P.chrysogenum foi recoñecido como un complexo de especies que incluía P. notatum, P. meleagrinum e P. cyaneofulvum.[3] O Sétimo Congreso Botánico Internacional celebrado en Viena, Austria en 2005 adoptou o nome P. chrysogenum como nome conservado (nomen conservandum).[4] Pero análises de filoxenia molecular feitas en 2011 estableceron que P. chrysogenum é unha especie distinta e que P. notatum (o seu sinónimo máis popular) é, en realidade, P. rubens, e é este o verdadeiro produtor orixinal da penicilina.[5][6] Non obstante, na literatura recente segue aparecendo a especie produtora de penicilina con distintas designacións.

Raramente se informou que fose causa de doenzas en humanos.[7] Tradicionalmente, considérase fonte de varios antibióticos β-lactámicos, moi especialmente da penicilina. Outros metabolitos secundarios de P. chrysogenum son: roquefortina C, meleagrina,[8] crisoxina,[9] 6-MSA[10] YWA1/melanina,[11] andrastatina A,[12] funxisporina,[13] ácidos secalónicos, sorbicilina,[14][15] e PR-toxina.[16]

Como moitas outras especies do xénero Penicillium, P. chrysogenum xeralmente reprodúcese formando cadeas secas de espores (ou conidios) en conidióforos con forma de brocha. Os conidios son transportados por correntes de aire a novos sitios de colonización. En P. chrysogenum, os conidios son azuis ou azul-verdosos e o mofo ás veces exsuda un pigmento amarelo. Porén, P. chrysogenum non pode identificarse baseándose só na cor. Cómpre facer observacións da morfoloxía e características microscópicas para confirmar a súa identidade e a secuenciación de ADN é esencial para distinguilo das especies estreitamente relacionadas como P. rubens. O estadio sexual de P. chrysogenum descubriuse en 2013 apareando cultivos na escuridade en ágar de avea suplementado con biotina, despois de que se determinasen por amplificación por PCR os tipos de apareamento (MAT1-1 ou MAT1-2) das cepas.[17]

As esporas asexuais transportadas polo aire de P. chrysogenum son importantes como alérxenos humanos. Considérase que as serina proteases vacuolar e alcalina son as principais proteínas alerxénicas.[18]

P. chrysogenum utilizouse industrialmente para producir penicilina e xantocilina X, para tratar os residuos de polpa de madeira, e para producir os encimas poliamina oxidase, fosfogluconato deshidroxenase e glicosa oxidase.[16][19]

Ciencia

[editar | editar a fonte]

O descubrimento da penicilina marcou o comezo da nova dos antibióticos derivados de microorganismos. A penicilina é un antibiótico illado do mofo Penicillium en crecemento nun fermentador. O mofo crece nun cultivo líquido que conteña azucre e outros nutrientes, incluíndo unha fonte de nitróxeno. A medida que o mofo crece vai consumindo o azucre e só empeza a producir penicilina cando consumiu a maior parte dos nutrientes para o seu crecemento.

Historia

[editar | editar a fonte]
Artigos principais: Penicilina#Historia das penicilinas e Historia da penicilina.

Xenética e evolución

[editar | editar a fonte]

A capacidade de producir penicilina parece que evolucionou hai millóns de anos e é unha característica compartida por outros fungos relacionados. Crese que serve para competir coas bacterias, aínda que algunhas destas desenvolveron a capacidade de producir penicilinases, encimas que degradan a penicilina, o que as fai resistentes á penicilina.[20]

Os principais xenes responsables da produción de penicilina, pcbAB, pcbC e penDE están estreitamente ligados formando un agrupamento ou cluster no cromosoma 1 do fungo.[21] Algunhas cepas altamente produtoras de penicilina utilízanse para a produción industrial dese antibiótico e conteñen múltiples copias en tándem do cluster xénico da penicilina.[22]

De modo similar a outros fungos filamentosos, as técnicas de edición do xenoma baseados en CRISPR/Cas9 poden utilizarse para modificar o xenoma de Penicillium chrysogenum.[23]

Notas

[editar | editar a fonte]
  1. ↑ Samson RA, Houbraken J, Thrane U, Frisvad JC, Andersen B (2010). Food and Indoor Fungi. Utrecht, the Netherlands: CBS-KNAW- Fungal Biodiversity Centre. pp. 1–398. 
  2. ↑ Andersen B, Frisvad JC, Søndergaard I, Rasmussen IS, Larsen LS (xuño de 2011). "Associations between fungal species and water-damaged building materials.". Appl. Environ. Microbiol. 77 (12): 4180–8. PMC 3131638. PMID 21531835. doi:10.1128/AEM.02513-10. 
  3. ↑ Samson RA, Hadlok R, Stolk AC (1977). "A taxonomic study of the Penicillium chrysogenum series". Antonie van Leeuwenhoek 43 (2): 169–75. PMID 413477. doi:10.1007/BF00395671. 
  4. ↑ "International Code of Botanical Nomenclature (VIENNA CODE). Appendix IV Nomina specifica conservanda et rejicienda. B. Fungi". International Association of Plant Taxonomy. 2006. Consultado o 17 xuño de 2020. 
  5. ↑ Houbraken, Jos; Frisvad, Jens C.; Samson, Robert A. (2011). "Fleming's penicillin producing strain is not Penicillium chrysogenum but P. rubens". IMA Fungus (en inglés) 2 (1): 87–95. PMC 3317369. PMID 22679592. doi:10.5598/imafungus.2011.02.01.12. 
  6. ↑ Houbraken, J.; Frisvad, J.C.; Seifert, K.A.; Overy, D.P.; Tuthill, D.M.; Valdez, J.G.; Samson, R.A. (2012-12-31). "New penicillin-producing Penicillium species and an overview of section Chrysogena". Persoonia - Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi (en inglés) 29 (1): 78–100. PMC 3589797. PMID 23606767. doi:10.3767/003158512X660571. 
  7. ↑ Lyratzopoulos, G.; Ellis, M.; Nerringer, R.; Denning, D. W. (outubro de 2002). "Invasive infection due to penicillium species other than P. marneffei". The Journal of Infection 45 (3): 184–195. ISSN 0163-4453. PMID 12387776. doi:10.1053/jinf.2002.1056. 
  8. ↑ Ali H, Ries MI, Nijland JG, Lankhorst PP, Hankemeier T, Bovenberg RA, Vreeken RJ, Driessen AJ (2013-06-12). "A branched biosynthetic pathway is involved in production of roquefortine and related compounds in Penicillium chrysogenum". PLOS ONE 8 (6): e65328. Bibcode:2013PLoSO...865328A. PMC 3680398. PMID 23776469. doi:10.1371/journal.pone.0065328. 
  9. ↑ Viggiano A, Salo O, Ali H, Szymanski W, Lankhorst PP, Nygård Y, Bovenberg RA, Driessen AJ (febreiro de 2018). "Pathway for the Biosynthesis of the Pigment Chrysogine by Penicillium chrysogenum". Applied and Environmental Microbiology 84 (4). PMC 5795073. PMID 29196288. doi:10.1128/AEM.02246-17. 
  10. ↑ Guzmán-Chávez F, Zwahlen RD, Bovenberg RA, Driessen AJ (2018). "Penicillium chrysogenum as Cell Factory for Natural Products". Frontiers in Microbiology (en inglés) 9: 2768. PMC 6262359. PMID 30524395. doi:10.3389/fmicb.2018.02768. 
  11. ↑ Guzman-Chavez F, Salo O, Samol M, Ries M, Kuipers J, Bovenberg RA, Vreeken RJ, Driessen AJ (outubro de 2018). "Deregulation of secondary metabolism in a histone deacetylase mutant of Penicillium chrysogenum". MicrobiologyOpen 7 (5): e00598. PMC 6182556. PMID 29575742. doi:10.1002/mbo3.598. 
  12. ↑ Matsuda Y, Awakawa T, Abe I (setembro de 2013). "Reconstituted biosynthesis of fungal meroterpenoid andrastin A". Tetrahedron (en inglés) 69 (38): 8199–8204. doi:10.1016/j.tet.2013.07.029. 
  13. ↑ Ali H, Ries MI, Lankhorst PP, van der Hoeven RA, Schouten OL, Noga M, Hankemeier T, van Peij NN, Bovenberg RA, Vreeken RJ, Driessen AJ (2014-06-02). "A non-canonical NRPS is involved in the synthesis of fungisporin and related hydrophobic cyclic tetrapeptides in Penicillium chrysogenum". PLOS ONE 9 (6): e98212. Bibcode:2014PLoSO...998212A. PMC 4041764. PMID 24887561. doi:10.1371/journal.pone.0098212. 
  14. ↑ Salo O, Guzmán-Chávez F, Ries MI, Lankhorst PP, Bovenberg RA, Vreeken RJ, Driessen AJ (xullo de 2016). "Identification of a Polyketide Synthase Involved in Sorbicillin Biosynthesis by Penicillium chrysogenum". Applied and Environmental Microbiology 82 (13): 3971–3978. PMC 4907180. PMID 27107123. doi:10.1128/AEM.00350-16. 
  15. ↑ Guzmán-Chávez F, Salo O, Nygård Y, Lankhorst PP, Bovenberg RA, Driessen AJ (xullo de 2017). "Mechanism and regulation of sorbicillin biosynthesis by Penicillium chrysogenum". Microbial Biotechnology 10 (4): 958–968. PMC 5481523. PMID 28618182. doi:10.1111/1751-7915.12736. 
  16. ↑ 16,0 16,1 de Hoog GS, Guarro J, Gené J, Figueras F (2000). Atlas of Clinical Fungi - 2nd Edition. Centraalbureau voor Schimmelcultures (Utrecht). 
  17. ↑ Böhm J, Hoff B, O'Gorman CM, Wolfers S, Klix V, Binger D, Zadra I, Kürnsteiner H, Pöggeler S, Dyer PS, Kück U (xaneiro de 2013). "Sexual reproduction and mating-type-mediated strain development in the penicillin-producing fungus Penicillium chrysogenum". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110 (4): 1476–81. PMC 3557024. PMID 23307807. doi:10.1073/pnas.1217943110. 
  18. ↑ Shen HD, Chou H, Tam MF, Chang CY, Lai HY, Wang SR (outubro de 2003). "Molecular and immunological characterization of Pen ch 18, the vacuolar serine protease major allergen of Penicillium chrysogenum". Allergy 58 (10): 993–1002. PMID 14510716. doi:10.1034/j.1398-9995.2003.00107.x. 
  19. ↑ Raper KB, Thom C (1949). A manual of the Penicillia. Williams & Wilkins Company (Baltimore). 
  20. ↑ Neu HC (xuño de 1969). "Effect of beta-lactamase location in Escherichia coli on penicillin synergy". Applied Microbiology 17 (6): 783–6. PMC 377810. PMID 4894721. doi:10.1128/AEM.17.6.783-786.1969. 
  21. ↑ Martín JF, Gutiérrez S, Fernández FJ, Velasco J, Fierro F, Marcos AT, Kosalkova K (1994). "Expression of genes and processing of enzymes for the biosynthesis of penicillins and cephalosporins". Antonie van Leeuwenhoek 65 (3): 227–43. PMID 7847890. doi:10.1007/BF00871951. 
  22. ↑ Fierro F, Barredo JL, Díez B, Gutierrez S, Fernández FJ, Martín JF (xuño de 1995). "The penicillin gene cluster is amplified in tandem repeats linked by conserved hexanucleotide sequences". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 92 (13): 6200–4. Bibcode:1995PNAS...92.6200F. PMC 41670. PMID 7597101. doi:10.1073/pnas.92.13.6200. 
  23. ↑ Pohl C, Kiel JA, Driessen AJ, Bovenberg RA, Nygård Y (xullo de 2016). "CRISPR/Cas9 Based Genome Editing of Penicillium chrysogenum". ACS Synthetic Biology 5 (7): 754–64. PMID 27072635. doi:10.1021/acssynbio.6b00082. 

Véxase tamén

[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas

[editar | editar a fonte]
Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Penicillium_chrysogenum&oldid=6575007»