Mucor lusitanicus is a dimorphic fungus belonging to the order Mucorales, which is used as a model for the study of cell differentiation and fungal virulence. Protein kinase A (PKA) is made up of two regulatory subunits and two catalytic subunits. In fungi, the cAMP-PKA pathway participates in various processes, including morphogenesis, virulence, and mitochondrial homeostasis. The mitochondria are a dynamic organelle, and to maintain its homeostasis it requires, among other things, a process known as mitochondrial dynamics. This process involves four events, which are: mitochondrial biogenesis, fusion, fission and mitophagy. The purpose of this project was to demonstrate that the regulatory subunit of PKA is involved in promoting the growth and virulence of M. lusitanicus through the possible regulation of mitochondrial fusion or fission. For this, wild strains MU636 and mutants in the regulatory subunits of PKA (ΔpkaR1-ΔpkaR4(+)(-)) were used. In addition, MU636 and ΔpkaR1 strains were used overexpressing the wild genes fzo1 and dnm1. Through physiological tests, it was shown that the mutation in the pkaR1 gene leads to a decrease in germination, favoring yeast development, a decrease in the respiration rate, as well as in the generation of ROS (reactive oxygen species), compared to the WT strain; Furthermore, the ΔpkaR1 strain showed no toxicity of its post-culture supernatants against the nematode Caenorhabditis elegans. On the contrary, the ΔpkaR3 strain showed opposite phenotypes to the ΔpkaR1 strain. Interestingly, overexpression of the wild fzo1 gene in the ΔpkaR1 strain partially restored the wild phenotype, showing a percentage of germination and toxicity of its supernatant similar to the WT strain, suggesting that Fzo1 could be under the regulation of the cAMP-PKA pathway. through PkaR1.
Mucor lusitanicus es un hongo dimórfico perteneciente al orden de los mucorales, el cual es empleado como modelo para el estudio de la diferenciación celular y la virulencia fúngica. La proteína cinasa A (PKA) está formada por dos subunidades regulatorias y dos subunidades catalíticas. En los hongos, la vía del AMPc-PKA participa en diversos procesos, entre ellos la morfogénesis, la virulencia y la homeostasis mitocondrial. La mitocondria es un organelo dinámico, y para mantener su homeostasis requiere entre otras cosas, de un proceso conocido como dinámica mitocondrial. Dicho proceso involucra cuatro eventos, los cuales son: biogénesis mitocondrial, fusión, fisión y mitofagia. La finalidad de este proyecto fue demostrar que subunidad regulatoria de la PKA está involucrada en la promoción del crecimiento y virulencia de M. lusitanicus a través de la posible regulación de la fusión o la fisión mitocondrial. Para ello se utilizaron las cepas silvestre MU636 y las mutantes en las subunidades regulatorias de la PKA (ΔpkaR1-ΔpkaR4(+)(-)). Además, se usaron las cepas MU636 Y ΔpkaR1 sobreexpresando a los genes silvestres fzo1 y dnm1. Mediante ensayos fisiológicos se demostró que la mutación en el gen pkaR1 conduce a una disminución en la germinación, favoreciendo el desarrollo levaduriforme, una disminución de la tasa de respiración, así como en la generación de ROS (especies reactivas de oxígeno), respecto a la cepa WT; además, la cepa ΔpkaR1 mostró nula toxicidad de sus sobrenadantes post-cultivo contra el nematodo Caenorhabditis elegans. Por el contrario, la cepa ΔpkaR3 mostró fenotipos contrarios a la cepa ΔpkaR1. Interesantemente, la sobreexpresión del gen silvestre fzo1 en la cepa ΔpkaR1, restauró parcialmente el fenotipo silvestre, mostrando un porcentaje de germinación y toxicidad de su sobrenadante similar a la cepa WT, sugiriendo que Fzo1 podría estar bajo la regulación de la vía AMPc-PKA, a través de PkaR1.
