ALCOHOL DESHIDROGENASAS FUNGICAS: PAPEL FISIOLÓGICO Y POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO

Gloria Angélica González Hernández, Juan Carlos Torres Guzmán, Félix Gutiérrez Corona, Roberto Zazueta Sandoval

Resumen


Resumen
En el presente trabajo se revisan los avances en la investigación y desarrollo de enzimas oxidorreductasas, particularmente las alcohol deshidrogenasas, para determinar su importancia fisiológica y participación en diferentes procesos metabòlicos como son: biosíntesis de etanol, patogenicidad de hongos entomopatógenos y fitopatógenos y en la catálisis del segundo paso de la ruta de biodegradación de hidrocarburos aromáticos.
Palabras clave: alcohol deshidrogenasa, biocontrol, medio ambiente.
Abstract In this work the advances in research and development of oxidoreductases, particularly alcohol dehydrogenases to determine its physiological relevance and participation in different metabolic processes such as: biosynthesis of ethanol, pathogenicity of phytopathogenic and entomopathogenic fungi, and in the second catalytic step in the aromatic hydrocarbon biodegradation pathway are reviewed.
Key words: Alcohol dehydrogenase, biocontrol, environment.

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REFERENCIAS

Ahuja, S.K., Ferreira, G.M. and Moreira, A.P. (2004). Utilization of enzymes for environmental applications. Crit. Rev. Biotech. 24; 125-54.

Alvarado, C.Y., Gutiérrez-Corona, J.F. and Zazueta-Sandoval R.. (2002). Presence and physiologic regulation of alcohol oxidase activity in an indigenous fungus isolated from petroleum-contaminated soils. Appl. Biochem. Biotech. 98-100; 243-55.

Beckman, C.H. (1987). The nature of wilt diseases of plants; APS Press; Minnesota, USA.

Blanco, M.A. (1996). Micosis vasculares. En: Patología Vegetal Tomo II, Llacer G., Lopez, M.M., Trapero, A. Mundi Prensa, Madrid.

Booth, C. (1971). The genus Fusarium. C.M. Institute, eds., The Eastern Press Limited London and Reading.

Boyd, D.R., Sharma, R.D. and Allen, C.C.C. (2001). Aromatic dioxygenases: Molecular biocatalysis and applications. Curr. Opinion Biotech. 12; 564-73.

Borgia, P.T., Gokul, N.K. and Phillips, G.J. (1985). Respiratory-competent conditional developmental mutant of Mucor racemosus. J. Bacteriol. 164, 1049-56.

Brown, J.S. and Holden D.W. (1998). Insertional mutagenesis of pathologenic fungi. Curr. Opin. Microbiol. 1: 390-4.

Callejas Negrete, O.A. (2000). Tesis de Maestría. Estudio de la actividad de la alcohol deshidrogenasa (ADH) de Metarhizium anisopliae. Posgrado en Biología Experimental. Universidad de Guanajuato.

Callejas Negrete, O.A., Esquivel Naranjo, U., Salazar Solís, E., Gutierrez Corona, F., Torres Guzmán, J.C. y González Hernández, G.A. (2002). Optimización de la producción masiva de conidios de Metarhizium anisopliae, tipificación de cepas nativas y su mejoramiento genético. Investigación en Guanajuato 2001. CONCYTEG,11-3

Callejas Negrete, O.A., Torres Guzmán, J.C., Salazar Solís, E., Gutiérrez Corona, F. and González Hernández, G.A. Silencing of the alcohol dehydrogenase (adh1) gene of Metarhizium anisopliae by antisense RNA expression. International Workshop on Microbial Biotechnology and Biological Control: Microorganism as Friendly Tools. 27 – 30 Junio. Guanajuato, Gto.

Camacho Morales, R.L., Durón, A.C. and Zazueta-Sandoval, R. (2009). Analysis of glycerol dehydrogenase activities present in Mucor circinelloides YR-1. Antonie van Leeuwenhoek. Enviado para publicación.

Cira, L.A., González, G.A., Torres, J.C., Pelayo, C., Gutiérrez, M. and Ramírez J. (2008). Heterologous expression of Fusarium oxysporum tomatinase in Saccharomyces cerevisiae increases its resistance to saponins and improves ethanol production during the fermentation of Agave tequilana Weber var. azul and Agave salmiana must. Antonie Van Leeuwenhoek. 93(3): 259-66.

Clarkson, J.M. and Charnley AK. (1996). New insights into the mechanisms of fungal pathogenesis in insects. Trends Microbiol. 4: 197-203.

Corrales Escobosa, A.R. (2009). Determinación genética y papel fisiológico de la ADH en el hongo fitopatógeno Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Tesis de doctorado en proceso. Posgrado en Biología Experimental, Universidad de Guanajuato.

Fang, W., Feng. J., Fan, Y., Zhang, Y., Bidochka, M.J., Leger, R.J. and Pei, Y. (2009). Expressing a fusion protein with protease and chitinase activities increases the virulence of the insect pathogen Beauveria bassiana. J. Inv. Pathol. Aug 8 [Epub ahead of print].

Gianfreda, L., Xu, F. and Bollag, J.M. (1999). Laccases: A useful group of oxidoreductive enzymes. Bioremediation J. 3; 1-25.

Groeger, H. and Hummel, W. PCT patent W02004009825-A1 (2004).

Gibson, D.T. and Perales, R.E. (2000). Aromatic Hydrocarbon dioxygenases in environmental biotechnology. Curr. Op. Biotech. 11; 236-46.

Glazer, A.N. and H. Nikaido. (2007). Microbial biotechnology: Fundamentals of applied microbiology. Cambridge University Press, Cambridge Inglaterra. ISBN: 978-0-521-84210-5

Gutiérrez Corona, J.F. y Cervantes Vega, C. 2008. Interacciones microbianas con el cromo: mecanismos y potencial biotecnológico. Ide@s CONCYTEG 37: 21-36.

Gutiérrez-Lomelí, M., Torres-Guzmán, J.C., González-Hernández, G.A., Cira-Chávez, L.A., Pelayo-Ortiz, C. and Ramírez-Córdova, J. de J. (2008). Overexpression of ADH1 and HXT1 genes in the yeast Saccharomyces cerevisiae improves the fermentative efficiency during tequila elaboration. Antonie Van Leeuwenhoek. 93(4): 363-71.

Hanai, T., S. Atsumi, J. C. Liao. (2007) Engineered synthetic pathways for isopropanolproduction in Escherichia coli. Appl. Environ. Microbiol. 73: 7814-7818.

Hiramoto, T. and Abe, K. (2004). PCT patent W020044103329-A1

Hoegh L. (2004). PCT patent W02004091312-A1

Ismond, K.P,, Dolferus, R., De Pauw, M., Dennis, E.S. and Good, A.G. (2003). Enhanced low survival in Arabidopsis through increased metabolic flux in the fermentative pathway. Plant Physiol. 132:1292-302.

Jörnvall, H., Persson, B. and Jeffery, J. (1987). Characteristics of alcohol, polyol dehydrogenases. Eur. J. Biochem. 167:195-201.

Kelly, J.M., Drysdale, M.R., Sealy-Lewis, H.M., Jones, I.G. y Lockington, R.A. (1990). Alcohol dehydrogenase III in Aspergillus nidulans is anaerobically inducedand post-transcriptionally regulated. Mol. Gen. Genet. 222: 323-8.

Mendoza Hernández, JM. (2003). Papel fisiológico de la ADH en el cigomiceto Mucor circinelloides Tesis de Maestría, Posgrado en Biología Experimental, Universidad de Guanajuato.

Meza Carmen, V. (1999). Purificación y caracterización parcial de la alcohol deshidrogenasa de Mucor circinelloides Tesis de Maestría, Posgrado en Biología Experimental, Universidad de Guanajuato.

Montiel González, G. (2008). Efecto de la fuente de carbono en la inducción de diferentes actividades de alcohol deshidrogenasa NADP dependientes en la cepa YR-1 de Mucor circinelloides. Tesis de Licenciatura.

Nanda, S.J. and Yadav, S.J. (2003). Lipoxygenase biocatalysis: a survey of asymmetric oxygenation. Mol. Catal B: Enzym. 26: 3-28.

Nation, J.L. (2001). Insect Physiology and Biochemistry. p. 301-23. CRC Press Eds. Washington DC.

Orlowski, M. (1991). Mucor dimorphism. Microbiol. Rev. 55: 234-58.

Rangel Porras, R.A., Meza Carmen, V., Martinez-Cadena, G., Torres-Guzmán, J.C., González-Hernández, G.A., Arnau, J. and

Gutiérrez-Corona, J.F. (2005). Molecular analysis of a NAD-dependent alcohol dehydrogenase from the Zygomycete Mucor circinelloides. Molec. Genet. Genom. 274: 354-63.

Reid, M.F. and Fewson, C.A. (1994). Molecular characterization of microbial alcohol dehydrogenases. Crit. Rev. Microbiol. 20: 13-56.

Roberts, D.W. and St Leger, R.J. (2004). Metarhizium spp., Cosmopolitan Insect-Pathogenic Fungi: Mycological Aspects. Adv. Appl. Microbiol. 54: 1-70.

Rodríguez, R.C., Zazueta N.V. and Zazueta-Sandoval, R. (2004) Effects of carbon source on expression of alcohol oxidase activity and on morphologic pattern of YR-1 strain, a filamentous fungus isolated from petroleum-contaminated soils. Appl. Biochem. Biotech.113-116:161-71.

Segers, G., Bradshaw, N., Archer, D., Blissett, K. and Oliver, R.P. (2001). Alcohol oxidase is a novel pathogenicity factor for Cladosporium fulvum, but aldehyde dehydrogenase is dispensable. Mol. Plant Microbe Interact. 14(3): 367-77.

Shah, P.A. and Pell ,J.K. (2003). Entomopathogenic fungi as biological control agents. Appl Microbiol. Biotech. 61(5-6): 413-23.

Sheller, U., Zimmer, T., Becher, D., Schauer, F. and Shunck, W.H. (1998) Oxygenation cascade in conversion of n-alkanes to α,-Dioic acids catalyzed by Cytochrome P450 52A3. J. Biol. Chem. 273: 32528-34.

Shi, Z. and Blaschek, H.P. (2008). Transcriptional analysis of Clostridium beijerinckii NCIMB 8052 and the hyper-butanol-producing mutant BA101 during the shift from acidogenesis to solventogenesis. Appl. Environ. Microbiol. 74: 7709-14.

Silva Jiménez, H., Zazueta Novoa, V., Durón Castellanos, A., Rodríguez Robelo, C,. Leal-Morales, C.A. and Zazueta-Sandoval, R. (2009). Intracellular distribution of fatty alcohol oxidase (FAO) activity in Mucor circinelloides YR-1 isolated from petroleum-contaminated soils. Antonie van Leeuwenhoek. 96: 527-35.

St. Leger, R., Joshi, L., Bidochka, M.J. and Roberts, D.W. (1996). Construction of an improved mycoinsecticide overexpressing a toxic protease. Proceed. Nat. Acad. Sci. 93: 6349-54.

Sugio, A., Takagi, S., Christensen, S., Ostergaard, L. and Oliw, E. (2002) PCT Patent W0200220730-A.

Torres Guzmán, J.C., Arreola Garcia, G.A., Zazueta Sandoval, R., Carrillo Rayas, T., Martinez Cadena, G. and Gutierrez Corona, F. (1994). Genetic evidence for independence between fermentative metabolism (ethanol accumulation) and yeast-cell development in the dimorphic fungus Mucor rourxii. Curr. Genet. 26:166-71.

Torres-Guzman, J.C., Salazar-Solís, E. y González-Hernández, G.A. (2008). Búsqueda de alternativas ecológicamente amables para el control de plagas en la agricultura moderna: Metarhizium anisopliae como modelo de estudio. Ide@s CONCYTEG, año3 No. 37:4-9.

Wang, C. and St. Leger, R.J. (2005). Developmental and Transcriptional Responses to Host and Nonhost Cuticles by the Specific Locust Pathogen Metarhizium anisopliae var. acridum. Eukaryot. Cell. 4(5): 937–47.

Wang, C. and St Leger, R.J. (2007). A scorpion neurotoxin increases the potency of a fungal insecticide. Nature Biotech. 25:1455-1456.

Xu, F. (1999) In: The encyclopedia of bioprocessing technology: Fermentation, Biocatalysis and Biseparation. Eds. Flickinger MC, and Drew SW. 1545-1554 John Wiley Et Sons, New York,.

Xu, F. and Salmon, S.I. (2000). US Patent US6129769-A1

Xu, H. Lund, H., Luo, J. and Bloomfield, K. (2004). PCT patent W02004112843-A2.

Xu F. 2005. Applications of oxidoreductases: Recent Progress. Industrial Biotechnology. 8(1); 38-50.

Zazueta Sandoval, R. (2008). Las oxidorreductasas en la biotecnología ambiental. En: La química verde y el desarrollo sustentable. I@eas CONCYTEG 3. No 37. Pp 37. Revista electrónica en línea.

Zazueta Sandoval, R. and Gutiérrez Corona, J.F. (1999). Developmental and environmental influences in the production of a single NAD-dependent fermentative alcohol dehydrogenase by the zygomycete Mucor rouxii. Arch. Microbiol. 172: 280-6.

Zazueta-Sandoval R, Durón-Castellanos A and Silva Jiménez H. (2008a). Peroxidases in YR-1 strain of Mucor circinelloides a potential bioremediator of petroleum-contaminated soils. Ann. Microbiol. 58: 421-426.

Zazueta Sandoval R, Durón Castellanos A, Silva Jiménez, H, Zazueta-Novoa V, Alvarado Caudillo Y, Rodríguez Robelo C, Peña Cabrera E y Cárabez Trejo A. (2008b) Estudios sobre el metabolismo de hidrocarburos en hongos filamentosos. En: Heredia, G. ed.. Tópicos sobre diversidad, Ecología y usos de los hongos microscópicos en Iberoamérica. Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) e Instituto de Ecología A.C. Xalapa, Ver. México. 386. Capitulo 18. pp 349. ISBN:970-709-104-5.

Zazueta-Sandoval R, Zazueta-Novoa V, Silva-Jiménez H and Cabrera Ortíz R. (2003). A Different Method of Measuring and Detecting Mono and Di-Oxygenase Activities: Key Enzymes in hydrocarbon biodegradation. Appl. Biochem. Biotech. 105-108; 725-736.


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