Debaryomyces hansenii COMO MODELO:

Debaryomyces hansenii es una levadura capaz de crecer en

ambientes tan distintos como el queso, el yogur, o el agua de mar,

de donde fue aislada originalmente.

¿Qué es una levadura?¿QUÉ ES UNA LEVADURA?

Es una célula eucarionte del grupo de los hongos microscópicos unicelulares su importancia, entre otras, radica en su capacidad para realizar la fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares, produciendo distintas sustancias.

Una de las levaduras más conocidas es Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando la fermentación alcohólica.

Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial como en la formación de cerveza, vino, miel, aguol, pan, antibióticos, etc.

Nuestro grupo está interesado en entender los mecanismos moleculares que le permiten adaptarse a esta variedad de

ambientes.

Trabajamos fundamentalmente en:

① la capacidad de esta levadura para proliferar en medios salados.

② hemos determinado, en medios salinos, que la actividad de algunas enzimas es muy elevada, como la catalasa (que descompone al peróxido de hidrógeno en H2O + O2) y la glutamato deshidrogenasa (que es la enzima que toma

amonio y 2-oxoglutarato para obtener glutamato).

③ en condiciones salinas muestra una actividad killer, esto es, tiene la capacidad de impedir la proliferación de otras

especies a través de la secreción de una toxina.

En esta plática, les muestro algunos datos obtenidos en el laboratorio.

Tiempo de duplicación y velocidad de crecimiento de Debaryomyces hansenii en medio mínimo (MM) con Asparagina (Asn)

como fuente de carbono y a diferentes concentraciones de Nacl.

MEDIO DE CRECIMIENTO

TIEMPO DE DUPLICACIÓN

(MIN)

VELOCIDAD DE CRECIMIENTO

(h-1)

SN Asn 270 0.154

SN Asn – 0.5 M NaCl 270 0.154

SN Asn – 1.0 M NaCl 270 0.154

SN Asn – 1.25 M NaCl 330 0.138

SN Asn – 1.5 M NaCl 330 0.138

SN Asn – 1.75 M NaCl 480 0.126

SN Asn – 2.0 M NaCl 1020 0.087

SN Asn – 2.25 M NaCl 1680 0.041

Tiempo de duplicación y velocidad de crecimiento en medio rico YP y diferentes

fuentes de carbono, en presencia y ausencia de sal.

MEDIO CRECIMIENTO

TIEMPO DE DUPLICACIÓN

(min)

TASA DE CRECIMIENTO

(h-1)YPD 270 0.154YPD – 1.0 M NaCl 270

YPEtOH 270 0.154YPEtOH – 1.0 M NaCl 270 0.154

YPMetOH 270 0.154YPMetOH – 1.0 M NaCl 270 0.154

YPGlyc 270 0.154

YPGlyc – 1.0 M NaCl 270 0.154

Efecto de la presencia de NaCl sobre la actividad específica de la GDH

dependiente de NADP

1 Las células fueron cultivadas en MM2 conteniendo sulfato de amonio, glutamato o asparagina como únicas fuentes de nitrógeno.2 Los valores son el promedio de tres experimentos independientes.N.D. No detectable

Efecto de la fuerza iónica en preparaciones de la enzima pura GDH-dependiente de NADP de S. cerevisiae y de D. hansenii. Se muestra la sensibilidad de las enzimas de las dos especies de levadura a concentraciones crecientes de (A) NaCl y (B) KCl.■, Gdh1p de S. cerevisiae; , Gdh3p de S. cerevisiae; , Gdhp de D. hansenii.

FUERZA IÓNICA SOBRE D. hansenii

YPD

exp

(E)

YPD

sta

(S)

YPD

-NaC

l ex

p

(

E)YP

D-N

aCl

sta

(S)

YPE

exp

(E)

YPE

sta

(S)

YPE-

NaC

l ex

p

(

E)YP

E-N

aCl

sta

(S

)Er

itroc

ito H

uman

o

Zimograma de D. hansenii crecida en las fases exponencial (E) y estacionaria (S) en YPD y YPE en presencia y ausencia

de 1 M-NaCl.

Actividad específica de Catalasa* de Debaryomyces hansenii creciendo en medio rico utilizando dos fuentes de carbono: glucosa y etanol, con y sin NaCl y en fase

exponencial y estacionaria.

Fase crecimiento Glucosa (YPD) Etanol (YPE)

1 M NaCl - + - +

Exponencial(E) 0.7 (±0.2) 1.2 (±0.2) 3.8

(± 0.2)3.6

(± 0.4)

Estacionaria(S) 1.5 (±0.2) 0.4 (±0.2) 10.5

(± 1.0)2.0

(± 0.5

Zimograma de D. hansenii crecida en las fases exponencial (E) y estacionaria (S) en YPD y YPE en presencia y ausencia de 1 M-NaCl.

*mmol H2O2 oxidized/min/mg of protein.Línea 1, YPD (exp E); Línea 2, YPD estacionaria (sta S); Línea 3, YPD-NaCl (exp E) Línea 4, YPD-NaCl (sta S); Línea 5, YPE (exp E); Línea 6, YPE (sta S); Línea 7, YPE-NaCl (exp E);

Línea 8, YPE-NaCl (sta S); Línea 9, catalasa de eritrocito humano.

En las cajas de agar se siembra un césped con la cepa sensible y

sobre éste se inocula A) una estría de células de Debaryomyces

hansenii ó B) una gota del medio en donde fue crecida la levadura,

libre de células.Los resultados nos permitieron establecer que la cepa exhibe el fenotipo “killer”, excretando la

toxina al ser cultivada en presencia de NaCl (0.1 a 1.0 M) a

25-30ºC en agar, y en medio líquido en presencia de NaCl (0.5

a 1.0 M) a 20ºC.

A

B

ACTIVIDAD KILLER DE

D. hansenii SOBRE S. cereviseae

COLABORADORES:

Dra. Claudia SegalM en C Beatriz Rodarte

Dr. René Cárdenasy

Dra. Luisa Alba LoisDepartamento de Biología Celular

Facultad de CienciasUNAM

UNIVERSIDAD DE CHILE

17 ENERO, 2014