¿Cuál es la temperatura óptima para la respiración de las levaduras?
Los hongos patógenos están asociados a una amplia gama de enfermedades humanas, desde infecciones superficiales de la piel y las mucosas hasta infecciones sistémicas potencialmente mortales, en función de la salud y la inmunocompetencia del huésped. Las especies de Candida son responsables, en conjunto, de hasta 400.000 casos de enfermedades fúngicas sistémicas con tasas de mortalidad asociadas de hasta el 40% (1-4). De estas especies, Candida albicans es el agente más común de la enfermedad y se caracteriza por su plasticidad morfológica. Es capaz de crecer vegetativamente in vitro e in vivo en forma de células ovoides con aspecto de levadura y como células filamentosas ramificadas que existen como cadenas más o menos alargadas y constreñidas de células de levadura llamadas pseudohifas o células hifales de lados paralelos (5-10). Otros tipos de células, como las GUT, las grises y las opacas, constituyen un sistema tristable de células especializadas implicadas en la colonización de sitios corporales específicos y en la competencia de apareamiento (10). Nos propusimos caracterizar las diferencias en la respuesta inmunitaria de las células mononucleares de la sangre periférica humana (PBMC) a las células de levadura, las hifas y las pseudohifas como las tres formas morfológicas principales de C. albicans.
Efecto de la temperatura en la respiración de las levaduras utilizando azul de metileno
Se pueden producir soluciones acuosas de etanol cuando se fermentan soluciones de azúcar con levadura. Este método de fermentación se utiliza para elaborar bebidas alcohólicas. Los zumos de fruta, como el de uva, contienen una fuente de azúcar, la glucosa (C6H12O6). Cuando se añade la levadura, ésta se alimenta del azúcar en ausencia de oxígeno para formar vino (una solución de etanol) y dióxido de carbono.
La levadura es un organismo unicelular y un tipo de hongo. Contiene la enzima zimasa que actúa como catalizador de la reacción. Los zumos de otras frutas, como las manzanas, las ciruelas, las peras, etc., pueden fermentarse para producir vinos de distintos sabores.
En países como Brasil, con un suministro limitado de petróleo natural pero con condiciones ideales para el cultivo de la caña de azúcar, se utiliza la fermentación a gran escala para producir etanol que se utiliza como combustible. El etanol producido por fermentación es un combustible renovable. Esto se debe a que la caña de azúcar puede ser reemplazada o cultivada de nuevo. También es una fuente de combustible más respetuosa con el carbono, ya que la glucosa proporcionada para la fermentación es producida por las plantas al absorber el dióxido de carbono de la atmósfera. Cuando se quema el etanol, el dióxido de carbono vuelve a la atmósfera. El impacto a largo plazo del uso de la caña de azúcar como fuente de combustible en Brasil es que, para satisfacer la creciente demanda, los bosques tropicales pueden ser talados para dar paso a las extensas tierras necesarias para el cultivo de la caña de azúcar. Esto afectará a los ecosistemas locales y es posible que la caña de azúcar no tenga el mismo potencial de eliminación de dióxido de carbono que los bosques tropicales a los que sustituye.
Efecto de la temperatura en la respiración de las levaduras
ResumenLa exposición a cambios ambientales a largo plazo a lo largo de más de 100 generaciones da lugar a fenotipos adaptados, pero se sabe poco sobre cómo se optimizan las respuestas metabólicas y transcripcionales en estos procesos. Aquí, mostramos que las cepas de levadura termotolerantes seleccionadas por evolución adaptativa de laboratorio para crecer a mayor temperatura, activaron una respuesta constitutiva al estrés térmico cuando se cultivaron a la temperatura óptima ancestral y que esto está asociado con una tasa de crecimiento reducida. Esta respuesta preventiva se perfeccionó mediante cambios transcripcionales adicionales que se activan al aumentar la temperatura de cultivo. Sorprendentemente, la suma de los cambios transcripcionales globales activados en las cepas termotolerantes cuando se transfirieron de la temperatura óptima a la alta, se correspondió, en magnitud y dirección, con los cambios globales observados en la cepa ancestral expuesta a la misma transición. Esto demuestra la solidez del programa transcripcional de la levadura cuando se expone al calor y que las cepas termotolerantes racionalizaron su camino para alcanzar rápida y óptimamente los niveles transcripcionales y metabólicos posteriores al estrés. Así pues, la adaptación a largo plazo al calor mejoró la capacidad de las levaduras para adaptarse rápidamente a temperaturas más elevadas, pero esto también provoca una compensación en la tasa de crecimiento a la temperatura óptima ancestral.
¿Cómo afecta el ph a la tasa de respiración en la levadura?
ResumenHsp26 es una pequeña proteína de choque térmico (sHsp) de S. cerevisiae. Su actividad chaperona se activa por disociación del oligómero a temperaturas de choque térmico. Hsp26 contiene 9 sitios de fosforilación en diferentes elementos estructurales. Nuestro análisis de las mutaciones fosfomiméticas muestra que la fosforilación activa la Hsp26 a temperaturas permisivas. La estructura crio-EM de la Hsp26 40mer reveló contactos entre el dominio central conservado de la Hsp26 y el llamado dominio termosensor en la parte N-terminal de la proteína, que son el objetivo de la fosforilación. Además, varios sitios de fosforilación en la extensión C-terminal, que unen subunidades dentro del oligómero, son sensibles a la introducción de cargas negativas. En todos los casos, la inhibición intrínseca de la actividad de la chaperona se alivia y el dominio N-terminal se vuelve accesible para la unión de la proteína sustrato. El debilitamiento de las interacciones de los dominios dentro de las subunidades y entre ellas mediante la fosforilación para activar la actividad chaperona en respuesta a tensiones proteotóxicas independientes del estrés térmico podría ser un principio de regulación general de las sHsps.