Reconstrucción de un modelo metabólico a escala genómica de Moniliophthora roreri : Hongo causante de la moniliasis en el cacao

RESUMEN: La moniliasis en Theobroma cacao es causada por el hongo hemibiotrófico Moniliophthora roreri. La enfermedad comienza cuando los conidios de M. roreri aterrizan en la superficie de las vainas sanas de la planta. Luego germinan y penetran directamente a través de la epidermis. La fase biotrófica de la enfermedad se da durante los primeros 30 días posteriores a la infección, M. roreri crece de manera silenciosa por lo que la vaina no presenta sintomatología alguna. Una vez transcurrido este lapso, comienza la transición a la fase necrotrófica, esta puede durar hasta 90 días posteriores a la infección. M. roreri se prepara para consumir todos los metabolitos producidos por las células de la planta, por lo que es característica la aparición de manchas, tumores, clorosis y posteriormente necrosis en la vaina. Al final de la fase necrotrófica M. roreri produce hasta 44 millones de conidios/cm^2 y la superficie de la vaina empieza a tornarse blanca. La similitud que tienen los conidios con la escarcha, es la razón por la que a la moniliasis también se le conoce como podredumbre helada. La endemia particular de la moniliasis junto con las altas pérdidas económicas en el hemisferio occidental, y la incapacidad de estudiar a M. roreri en condiciones in vitro, han incitado la búsqueda de nuevas herramientas que permitan dilucidar la naturaleza patogénica del hongo. Es aquí donde la biología de sistemas plantea una alternativa sumamente viable para el estudio del metabolismo de hongos fitopatógenos, los modelos metabólicos a escala genómica. Estos modelos poseen una alta plasticidad y permiten la integración de datos multiómicos, lo que los convierte en una herramienta confiable para obtener y evaluar los requerimientos bioquímicos de las células de M. roreri simulando múltiples condiciones de crecimiento, reacciones/genes esenciales asociadas al contexto específico de crecimiento y posibles blancos terapéuticos para tratar la moniliasis. En esta tesis, se presenta iGG1154, el primer modelo metabólico a escala genómica que contiene el conocimiento bioquímico de Moniliophthora roreri. Este modelo fue curado, contextualizado con datos transcriptómicos y utilizado para identificar reacciones y genes esenciales que afectan el crecimiento del hongo. Los resultados de la simulación arrojaron como mejor blanco metabólico a la enzima fosfomevalonato quinasa (PMK), una enzima esencial para el metabolismo de lípidos del hongo. La simulación 3D de esta enzima, junto con una lista de 41 posibles inhibidores fue sometida a un proceso de docking molecular que permitió identificar a los siguientes tres (3) compuestos 3-[[5-(3-oxidanyl propyl)-4-phenyl-1,2,4-triazol-3-yl]sulfanyl methyl]benzene carbonitrile (3BN), Ethyl 3-(4,6-25 dimethyl-3-oxo-2-phenylpyrazolo[3,4-b]pyridin-1-yl)propanoate (E3P) y 2-Cyano-N-cyclohexyl-2-(3-piperidin-1-ylquinoxalin-2-yl)acetamide (2CA) como los mejores candidatos para el tratamiento de la moniliasis.

• Autores: González Correa, Luis Guillermo
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/17284
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10495/17284
• Palabra clave: Metabolismo; Genomas; Moniliophthora roreri; E-flux; Integración de datos transcriptómicos; modelado 3D
• Rights: openAccess
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/