Hemos propuesto que los niveles de especies de oxígeno reactivas (EOR) regulan la diferenciación celular en los microorganismos eucariotos (4, 20). Esta hipótesis predice que la eliminación de mecanismos prooxidantes y antioxidantes debe tener efectos negativos y positivos en la diferenciación celular, respectivamente. Aunque los niveles celulares de EOR dependen del balance entre su producción (mecanismos prooxidantes como la respiración, la actividad de NADPH oxidasas (NOX), etc.) y su descomposición (respuesta antioxidante), se sabe poco sobre la regulación de estos procesos o sobre los mecanismos (transduccion de señales, efectores) mediante los cuales las EOR regulan el crecimiento y la diferenciación celular. En nuestro laboratorio hemos caracterizado varios componentes esenciales en la producción (enzimas NOX; 4, 9, 28), la percepción (MAPK SakA; 25, 28, regulador de la respuesta SskA, factor transcripcional SrrA; 54, factor transcripcional NapA) y la descomposición (superóxido dismutasa SodA, catalasas A-C y catalasa peroxidasa CpeA; 24, 26, 35, 36, 39) de las EOR. En este proyecto nos proponemos continuar y extender éste trabajo. Nuestra hipótesis es que A. nidulans, N. crassa y otros organismos utilizan diversos mecanismos para producir EOR de manera controlada. Cuando las EOR rebasan cierto nivel, éstas regulan la respuesta antioxidante y la diferenciación celular, a través de la modulación de la actividad de cinasas y factores de transcripción específicos. Los objetivos específicos de este proyecto son: 1, determinar el papel de RacA (RAC-1), BemA (BEM-1) y SodA en la regulación de la actividad de NoxA en A. nidulans y NOX-1 y NOX-2 en N. crassa. 2, determinar los efectos de la manipulación de los niveles de EOR, mediante la eliminación/activación de enzimas prooxidantes (NOX) y antioxidantes (SOD, catalasas), en la expresión genética y la oxidación de proteínas y en la diferenciación celular en A. nidulans y N. crassa. 3, determinar el papel del sistema de relevo de fosfato, las cinasas MAPK SakA y MpkC y los factores transcripcionales AtfA, NapA y SrrA en la transmisión de señales estrés, particularmente de estrés oxidativo, y su papel en la respuesta antioxidante y la diferenciación celular. 4, determinar si mutantes de A. nidulans con diferenciación celular retrazada están afectadas en la producción, percepción o detoxificación de las EOR.

Hemos propuesto que los niveles de especies de oxígeno reactivas (EOR) regulan la diferenciación celular en los microorganismos eucariotos (Hansberg y Aguirre, 1990; Aguirre et al., 2005). Esta hipótesis predice que la eliminación de mecanismos prooxidantes y antioxidantes debe tener efectos negativos y positivos en la diferenciación celular, respectivamente. Aunque los niveles celulares de EOR dependen del balance entre su producción (mecanismos prooxidantes como la respiración, la actividad de NADPH oxidasas (NOX), etc.) y su descomposición (respuesta antioxidante), se sabe poco sobre la regulación de estos procesos o sobre los mecanismos (transduccion de señales, efectores) mediante los cuales las EOR regulan el crecimiento y la diferenciación celular. En nuestro laboratorio hemos caracterizado varios componentes esenciales en la producción (enzimas NOX), la percepción (MAPK SakA, regulador de la respuesta SskA, factor transcripcional SrrA y factor transcripcional NapA) y la descomposición (catalasas A-C, catalasa peroxidasa CpeA, superóxido dismutasa SodA) de las EOR. En este proyecto nos proponemos continuar y extender éste trabajo. Nuestra hipótesis es que A. nidulans, N. crassa y otros organismos utilizan diversos mecanismos para producir EOR de manera controlada. Cuando las EOR rebasan cierto nivel, éstas regulan la respuesta antioxidante y la diferenciación celular, a través de la modulación de la actividad de cinasas y factores de transcripción específicos. Nuestra investigación es de frontera y pretende hacer contribuciones originales al desarrollo de este campo.