A esterigmatocistina (ST) é uma micotoxina policetônica produzida por diferentes espécies de Aspergillus e outros gêneros fúngicos como Bipolaris e Chaetomium. Esta toxina é caracterizada como uma bifuranoxantona com fórmula molecular C18H12O6, freqüentemente encontrada como contaminante de diversos produtos alimentícios como sementes oleaginosas e cereais. Possui propriedades carcinogênicas, toxigênicas, mutagênicas e teratogênicas, entretanto, ela é menos tóxica do que a aflatoxina. O fungo Emericella nidulans (Eidam) Vuillemin, cujo anamorfo é o Aspergillus nidulans (Eidam) Winter, foi usado como modelo genético para a investigação de genes envolvidos na via biossintética da esterigmatocistina. Linhagens estoque de Utrecht (originárias de Glasgow) foram analisadas quanto à produção de ST e, entre elas, somente a linhagem UT196 [yA2 (I); metA17 (II); piroA4 (IV)] apresentou produção de 4 ppm de ST (stc+), enquanto que as linhagens UT448 e UT184 mostraram-se não produtoras dessa micotoxina (stc). Embora a linhagem UT196 seja muito bem caracterizada geneticamente, este foi o primeiro relato da produção de ST nessa linhagem. Os índices de segregação alélica e todas as freqüências de recombinação entre os marcadores genéticos ligados e não ligados foram determinados tanto pelo cruzamento meiótico UT448 (stc) x UT196 (stc+) como pelo cruzamento mitótico UT448//UT184. 175 segregantes meióticos e 140 segregantes mitóticos foram analisados quanto à produção de ST, aos marcadores de auxotrofia e de resistência a acriflavina. Essas linhagens cruzadas apresentavam vários marcadores em heterozigose e isso permitiu o mapeamento de um gene estrutural da ST (stcZ+), localizado no braço esquerdo do cromossomo I, 4% distante do gene da riboflavina (riboA1). Como um subproduto deste trabalho, foi detectado um pigmento vermelho, de Rf = 0,90, em todos os segregantes meióticos e mitóticos, produtores ou não de ST, indicando tratar-se, provavelmente, de um pigmento policetônico produzido pelos ascosporos do fungo. A baixa expressão da produção de ST em 13 segregantes meióticos e a alta expressão dessa toxina nos diplóides UT448//UT196 e UT448//UT184 (40 ppm) permitiram concluir a existência de um fator regulador, compreendido na região w-met do cromossomo II, responsável pela expressão do gene estrutural stcZ+. A análise desses genes através do ciclo parassexual sugeriu um comportamento epigenético típico envolvendo esses genes. Com base nos dados obtidos, hipóteses para explicar o controle da expressão desses genes e suas inter-relações foram aqui apresentadas. / Sterigmatocystin (ST) is a polyketide produced by different species of Aspergillus as well as by other fungus genera such as Bipolaris and Chaetomium. This toxin is characterized as a bifuranoxanthone, whose molecular formula is C18H12O6 and which is frequently found as a contaminant in several food products such as oil-seed grains and cereals. It has carcinogenic, toxigenic, mutagenic and teratogenic properties; however, it is less toxic than aflatoxin. The fungus Emericella nidulans (Eidam) Vuillemin, whose anamorph is Aspergillus nidulans (Eidam) Winter, was used as a genetic model to investigate the genes involved in the sterigmatocystin biosynthetic pathway. Strains from Utrecht stocks (originally from Glasgow) were analyzed in order to detect ST production and, among them, only the UT196 strain [yA2 (I); metA17 (II); piroA4 (IV)] showed the production of 4 ppm of ST (stc+), whereas the UT448 and UT184 strains showed to be nonproducers of such toxin (stc). Although the UT196 strain is very well characterized genetically, this has been the first report on its production of ST. The allelic segregation rates and all the recombination frequencies between linked and non-linked genetic markers were determined by both the meiotic crossing UT448 (stc) x UT196 (stc+) and mitotic crossing UT448//UT184. 175 meiotic segregants and 140 mitotic segregants were analyzed as to ST production, auxotrophy markers and resistance to acriflavine. These crossed strains presented various markers in heterozygous configuration, which allowed to map a structural gene of ST (stcZ+) located on the left arm of chromosome I, 4% distant from the riboflavin gene (riboA1). As a byproduct of this work, a red pigment of 0.90 Rf was detected in all meiotic and mitotic segregants, whether they were ST producers or not, which indicated that was probably a polyketide produced by the fungus ascopores. The low expression of ST production in 13 meiotic segregants and the high expression of such toxin in the UT448//UT196 and UT448//UT184 diploids (40 ppm) allowed to conclude that a regulating factor existed in the w-met region of chromosome II, which is responsible for the expression of the structural gene stcZ+. The analyses of those genes through the parasexual cycle suggested a typical epigenetic behavior which involved them. Based on the data obtained, hypotheses to explain the expression control of these genes as well as their inter-relationships were here presented.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-21102008-192615 |
| Date | 02 June 1999 |
| Creators | Dezotti, Nanci Otilia Chacon Reche |
| Contributors | Zucchi, Tania Maria Araujo Domingues |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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