Ustilago maydis es un basidiomiceto que infecta con gran especificidad a las especies silvestres (Zea mexicana) y comerciales (Zea mays) del maíz, produciendo la enfermedad que se conoce como carbón o tizón del maíz, debido a que se forman tumores o agallas en los órganos reproductores de la planta, los cuales se encuentran llenos de teliosporas._x000D_ Este organismo se ha utilizado en la investigación básica como modelo para estudios de genética clásica, así como para determinar las bases moleculares y bioquímicas del apareamiento celular, el cambio dimórfico, el entrecruzamiento de los cromosomas homólogos, la resistencia a plaguicidas, la interacción con el hospedero, la transducción de las señales intracelulares y los procesos de desarrollo de la patogenicidad, por lo cual se considera un organismo fitopatógeno modelo. Sin embargo, su metabolismo energético e intermediario está prácticamente olvidado._x000D_ Para llenar este hueco en la fisiología de U. maydis, en el laboratorio iniciamos el estudio de los procesos mitocondriales y del metabolismo energético de este hongo y nos propusimos, como primer objetivo, identificar la organización de la cadena respiratoria. De esta manera, en un primer trabajo identificamos la presencia de los cuatro complejos mitocondriales clásicos (complejo I, II, III y IV) y de dos componentes adicionales, la isoforma externa de la NADH deshidrogenasa alterna y la oxidasa alterna. En dos trabajos posteriores se mostró, utilizando células enteras y mitocondrias y ensayando diferentes condiciones experimentales, que las dos funciones más importantes de la oxidasa alterna en U. maydis son la de proteger a la célula contra las especies reactivas de oxígeno y la de permitirle una mayor flexibilidad metabólica. Sin embargo, como se mencionó, el metabolismo mitocondrial y su regulación en U. maydis se desconocen en su gran mayoría, por lo que en este proyecto se propone identificar las protein cinasas que se encuentran en las mitocondrias de U. maydis, así como los blancos de fosforilación. _x000D_ Sin entrar en grandes detalles metodológicos, se identificarían las proteínas que se fosforilan en la mitocondria de U. maydis, las cinasas por medio de anticuerpos específicos y se caracterizaría el comportamiento cinético de algunos de los blancos fosforilados, específicamente de los componentes de la cadena respiratoria y del ciclo de Krebs. Los experimentos se realizarían con mitocondrias de células cultivadas en diferentes medios, por ejemplo, en medio con glucosa o etanol como fuentes de carbono. _x000D_

A pesar de la gran cantidad de información disponible sobre la biología de Ustilago maydis, muchas áreas del conocimiento permanecen sin ser estudiadas, principalmente su metabolismo energético e intermediario, y desafortunadamente esta falta de estudios no es exclusiva de este hongo, sino de la mayoría de los basidiomicetos. De hecho, hasta la aparición de nuestras aportaciones, se habían publicado cinco trabajos en los que se abordaron someramente algunos aspectos del funcionamiento de la mitocondria de este organismo, mientras que otros procesos, como la glucólisis o el ciclo de Krebs, por mencionar algunos, son totalmente desconocidos. _x000D_ Nuestro interés principal es la identificación de las proteínas mitocondriales que se fosforilan cuando las células se cultivan en medios con diferentes fuentes de carbono (glucosa o etanol) o cuando las mitocondrias se incuban en presencia de ATP e inhibidores de fosfatasas. Adicionalmente, estamos interesados en estudiar el cambio en la actividad de las enzimas como consecuencia de la fosforilación. En este sentido, nuestros resultados aportaran evidencias sobre la transducción de señales a nivel mitocondrial, la fosforilación de proteínas y la modulación de la actividad enzimática, siendo éste un campo de nuevo desarrollo en la regulación intracrina a nivel mitocondrial._x000D_