Clase 8 - Estructura, Clasificación y Reproducción de los Hongos (1) - PDF

Microbiología y Parasitología Centro de Ciencias Básicas Carrera de NyD Estructura, clasificación y replicación de los hongos Profesor: Dr. Sebastián Díaz Silva. Saccharomyces cerevisiae (levadura), l...

Microbiología y Parasitología Centro de Ciencias Básicas Carrera de NyD Estructura, clasificación y replicación de los hongos Profesor: Dr. Sebastián Díaz Silva. Saccharomyces cerevisiae (levadura), la E. coli de los HONGOS!! Diversidad de especies de hongos en la naturaleza Los hongos, ¿son organismos procariontes o eucariontes?  Hongos (Reino Fungí) Organismo eucariontes, unicelulares o filamentosos, sin clorofila, que tienen una nutrición absortiva. Su reproducción puede ser sexual, asexual o ambas.  Hongos (Reino Fungí) Los hongos filamentosos Levaduras. Hongos unicelulares. En crecen como hifas. Estas, son un medio de cultivo solido crecen filamentos que forman el cuerpo como colonias. de los hongos multicelulares.  Hongos (Reino Fungí) El micelio es la parte vegetativa de un hongo y consiste en una masa de hifas ramificadas, similares a filamentos.  DIVERSIDAD DE HONGOS Albugo laibachii (Oomycota) Albugo candida oospore sporogenous hyphae Pyricularia oryzae Candida auris conidiophore with cells conidia Lücking et al., R., 202. Fungal taxonomy and sequence-based nomenclature. Nature microbiology.  DIVERSIDAD DE HONGOS Banana plant Cryptococcus neoformans infected with cells in tissue fusarium wilt Colletotrichum Fusarium odoratissimum siamense section macroconidia of acervulus Lücking et al., R., 202. Fungal taxonomy and sequence-based nomenclature. Nature microbiology.  DIVERSIDAD DE HONGOS Trypethelium purpurinum (also known as Chaetocapnodium tanzanicum culture Marcelaria purpurina) physical type specimen Lücking et al., R., 202. Fungal taxonomy and sequence-based nomenclature. Nature microbiology.  Hongos (Reino Fungí) Los hongos filamentosos se reproducen mediante la formación de esporas. Estas pueden ser: -sexuadas: Supone una meiosis, precedida por la fusión del protoplasma y el núcleo de dos tipos de apareamiento compatibles. -asexuadas: Se forman mediante mitosis. Algunos hongos pueden producir ambos tipos de esporas.  Importancia de los Hongos Descomposición de la materia orgánica. Principales recicladores en los ecosistemas. Algunas especies son patógenas para animales, plantas y humanos. Problema para la industria frutícola. Importante en biotecnología. Muchas especies de hongos se utilizan en la industria alimentaria y biotecnológica. Beneficios de los hongos: produce moléculas pequeñas como los antibióticos (Ej. penicilina, cefalosporinas). Los hongos también producen drogas que pueden matar hongos patógenos.  Beneficios de los hongos en la industria alimentaria Saccharomyces cerevisiae: Levadura de cervecería y levadura del pan. Diversidad de hongos comestibles. Utilización de hongos para aumentar el valor nutritivo de algunos alimentos (ej, Vitamina B2 en harina enriquecida). Utilizados en procesos de fermentación (ej. maduración de los quesos). Gran uso en la cocina china y japonesa (ej. producción de salsa de soya, sake). Mejora el crecimiento de plantas (ej. micorrizas). Aprox. el 90% de las especies de plantas tienen una asociación con hongos. Especies de hongos comestibles  Aspergillus oryzae (Koji Mold) Hongo filamentoso que es usado en fermentación para hacer una variedad de comidas típicas asiáticas. Aspergillus oryzae comenzó a utilizarse hace más de 2000 años en Japón. Sus conidiósporas se han producidos durante los últimos 600 años y se han distribuidos a compañías de fermentación. Con este hongo producen una variedad de comidas y bebidas asiáticas (ej. sake, bebida alcohólica japonesa, pasta de soja, salsa de soja) En 2006 A. oryzae fue nombrado hongo nacional en Japón. Filogenia de los hongos  Filogenia y taxonomía ACTUAL de los hongos Se pueden definir nueve clados a nivel de Phylum: Opisthosporidia Chytridiomycota, Neocallimastigomycota Blastocladiomycota Zoopagomycota Mucoromycota Glomeromycota Basidiomycota Ascomycota Naranjo‐Ortiz y Gabaldón, 2019. Fungal evolution: diversity, taxonomy and phylogeny of the Fungi. Biological Reviews.  Características de los hongos patógenos Los hongos en general son patógenos débiles y normalmente no representan amenazas graves para los humanos y los animales. El aumento actual de infecciones fúngicas fuertes es un resultado del mayor número de huésped humanos inmunocomprometidos (ej. pacientes con SIDA, trasplante de órganos o pacientes inmunodeprimidos, tratamientos a largo plazo con esteroides etc.)  Características de los hongos patógenos Organismos no-móviles Membrana citoplasmática contiene ergosteroles. Pared celular de quitina. Presentan glicoproteínas en la superficie externa de la pared celular.  Membrana plasmática de los hongos presentan ergosterol Ergosterol vs colesterol  Pared celular de los hongos Representa una gran parte de la masa celular. todos los hongos de importancia medica tienen una pared celular. Bioquímicamente no están relacionadas con las paredes celulares bacterianas. Presentan una capa externa densa de glicoproteínas seguida de una capa interna de glucano. Pared celular formada de quitina  Glicoproteínas de la superficie de la pared celular Funciones de las glicoproteínas de superficie: 1. Adherencia a las membranas plasmáticas de las células hospederas. 2. Protección de la capa de glucano subyacente. 3. Presentan capacidad antigénica (generan una respuesta inmunológica en el hospedero).  Nutrición de los hongos Los hongos son heterótrofo absortivos. Absorben moléculas pequeñas o descomponen moléculas orgánicas complejas en componentes más pequeños que pueden ser absorbidos. Son acido-tolerantes. Por lo general el crecimiento óptimo es a pH=5 o inferiores. Levaduras Unicelulares Colonias similares a bacterias Reproducción por gemación o fisión nuclear Pueden formar PSEUDOHIFAS  Reproducción de las levaduras Las levaduras se reproducen por fisión nuclear o mediante la formación de blastoconidios ( por gemación). Además, las levaduras pueden formar pseudohifas, elongando las células que se forman por gemación (sin separación), igual que la formación de un tubo  Ejemplo de levaduras patógenas en humanos Candida albicans Rhodotorula sp Cryptococcus neoformans. Hongos Filamentosos Multinucleados. Colonias algodonosas/vellosas. Pueden presentar hifas septadas o aseptadas. Presentan estructuras especializadas para la reproducción.  Hifas Las hifas son filamentos que forman el cuerpo de los hongos multicelulares y que tienen las siguientes características: √ Son unidades estructurales. √ Crecen desde una punta y se extienden para buscar más alimento. √ Liberan enzimas y absorben nutrientes de la fuente de alimento. √ Están formadas por una red de células alargadas y cilíndricas, envueltas por una pared celular de quitina. √ Pueden ramificarse y crear una gran red llamada micelio. √ Pueden tener segmentos o septos regulares a corta distancia (hifas septadas), o a largos intervalos (hifas no septadas) Tipos de hifas Crecimiento de las hifas Crecimiento de las hifas Formación de esporas asexuadas en estructuras especializadas  Dimorfismo y crecimiento Algunas especies pueden crecer en forma de levadura o como hifas (hongo filamentoso). La forma de crecimiento dependerá de las condiciones ambientales. Dimorfismo térmico significa que las dos formas diferentes ocurren a temperaturas diferentes.  Formas de crecimiento intermediarias Pseudohifas: cadenas de células de levadura que se forman de manera asexual cuando las células no se separan correctamente después de la gemación https://www.youtube.com/watch?v=wg0hWmVS1Rg https://www.youtube.com/watch?v=W1Bzi7T8-HQ https://www.youtube.com/watch?v=B9mPZ2HKRLA https://www.youtube.com/watch?v=EFqOQ8uRFM8  Propiedad Intelectual Esta clase fue preparada y revisada por Sebastián Díaz Silva. Cualquier comentario o autorización para su uso, debe contactarse al correo [email protected].