Coprinopsis cinerea es una especie de hongo de la familia Psathyrellaceae . Comúnmente conocido como hongo gris , es comestible , pero debe usarse inmediatamente después de recolectarlo. [2]
Coprinopsis cinerea es un organismo modelo importante para estudiar el sexo y los tipos de apareamiento de los hongos , el desarrollo de los hongos [3] y la evolución de la multicelularidad de los hongos . La secuencia del genoma se publicó en 2010. [4] Se considera que es un organismo especialmente adecuado para estudiar la meiosis , debido a su desarrollo meiótico sincrónico y su profase prolongada . [5]
En 2014, los investigadores descubrieron una proteína producida por Coprinopsis cinerea con propiedades antibióticas. [6] La proteína, conocida como copsina , tiene efectos similares a otros antibióticos orgánicos no proteicos. Hasta la fecha, no se ha determinado si se pueden desarrollar antibióticos para humanos y otros animales a partir de esta proteína.
Coprinopsis cinerea se puede cultivar en medios complejos (p. ej., YMG, YMG/T) o mínimos (p. ej., medio mKjalke), sólidos o líquidos, con o sin agitación, a 25 °C u óptimamente a 37 °C. Se puede cultivar en oscuridad o con un ciclo de 12 h de luz/12 h de oscuridad. [7] [8]
La cepa Okayama 7 (#130) de Coprinopsis cinerea fue secuenciada con una cobertura de 10x en 2003. Una tercera y más reciente revisión de la secuencia de la cepa Okayama 7 (#130) fue publicada en 2010. Su genoma haploide tiene aproximadamente 37,5 Mb. [10]
Coprinopsis cinerea se puede transformar con ADN exógeno por transformación cuando el hongo es un protoplasto. Se encontró que la interrupción (knockout o silenciamiento de RNAi) del homólogo ku70 puede aumentar la focalización genética a través de una mayor recombinación homóloga. Se pueden utilizar protoplastos derivados de oidios o micelio vegetativo, sin embargo, se encontró que la focalización genética es mayor en un 2% (según el fenotipado) cuando se utiliza micelio vegetativo. [7] [8] De lo contrario, se puede utilizar la inserción de vectores integrativos de forma ectópica y con pequeñas regiones homólogas, probablemente con baja eficiencia de transformación. Anteriormente, se podía utilizar REMI (integración mediada por enzimas de restricción) para insertar ADN exógeno en el cromosoma para producir cepas mutantes. Esto se basa en la inserción de ADN exógeno y enzimas de restricción en la célula del protoplasto, lo que permite que las enzimas corten el cromosoma en sitios específicos que coinciden con los sitios utilizados para producir ADN plasmídico linealizado con el gen de interés; Posteriormente, las enzimas del huésped ligan los sitios de corte y producen así ADN heterólogo exógeno integrado. Aunque es un proceso exitoso, es probable que se produzcan mutaciones indeseables. [9] También se puede realizar mutagénesis química (también aleatoria). La selección del fenotipo de la incapacidad de fructificar puede indicar que la inserción provocó la interrupción de genes vitales. En general, la recombinación homóloga proporciona más especificidad a la hora de crear una cepa mutante. Dependiendo del mutante, se pueden utilizar marcadores de auxotrofia (requiere la inserción del gen perdido) o prototrofia (cuando se produce la eliminación de un gen esencial) para la selección.
Se sabe que Coprinopsis cinerea produce lacasa , un tipo de fenoloxidasa. C. cinerea produce una variedad de la misma lacasa, conocida como isoenzimas. La actividad de la lacasa se puede medir mediante zimogramas (en los que hay un sustrato para la enzima en un gel separador). En condiciones de estrés, temperatura y medio, la secreción de lacasa aumentó. Aunque el cobre es un cofactor necesario para la lacasa, la mera adición de cobre no indujo la secreción de lacasa. [11] Recientemente se descubrió que se identificó un homólogo de TET (dioxigenasas de translocación diez-once), CcTET , en C. cinerea , que puede tener importantes implicaciones humanas (o mamíferas), como el cáncer. La metilación del ADN es vital en los humanos y la disfunción está asociada con el cáncer, por lo tanto, estudiar las reacciones de metilación en no mamíferos puede proporcionar una mejor comprensión de las reacciones de metilación en mamíferos. [12]
Coprinopsis cinerea puede percibir la luz azul. Se identificó que el gen Cc.wc-2 está involucrado en la fotorrecepción de la luz azul. [7] Los estípites etiolizados (elongación sin maduración del sombrero) se producen cuando se cultivan sin luz. [13]
Coprinopsis cinerea es un modelo ideal para estudiar la meiosis porque la meiosis progresa sincrónicamente en alrededor de 10 millones de células dentro de cada sombrero de hongo. [14] La meiosis es un proceso especializado de división celular, que ocurre en células diploides, en el que ocurre una sola ronda de replicación de ADN, y es seguida por dos divisiones para producir cuatro núcleos hijos haploides. Durante la meiosis, los cromosomas homólogos se aparean entre sí y experimentan un proceso de reparación del ADN en el que se elimina el daño del ADN y se recombina la información genética. [ cita requerida ] Burns et al. [14] estudiaron la expresión de genes involucrados en el proceso meiótico de 15 horas que abarca los puntos de tiempo anteriores a la fusión nuclear haploide que forma el cigoto diploide hasta la formación final de los cuatro productos haploides. Compararon la expresión de genes particulares en C. cinerea con la expresión de genes comparables (ortólogos) en otras dos especies ( Saccharomyces cerevisiae y Schizosaccharomyces pombe ) de las que C. cinerea había divergido en la evolución hace 500 a 900 millones de años. Encontraron que la expresión de genes individuales se activaba o desactivaba en la misma etapa en C. cinerea que en las otras dos especies. También encontraron que los genes considerados específicamente involucrados en el proceso meiótico estaban más conservados en su patrón de expresión que los genes no meióticos. Estos hallazgos indican una conservación antigua del proceso meiótico.
Coprinopsis cinerea es inofensiva para la salud humana y animal en condiciones normales. Sin embargo, el organismo puede causar infecciones oportunistas ( micosis ) en pacientes inmunodeprimidos , como aquellos que se han sometido a un trasplante de células madre hematopoyéticas o que están recibiendo otro tratamiento de inmunosupresión. [15] La mayoría de los casos notificados han sido infecciones respiratorias, pero se han notificado casos que afectan al corazón, la piel, el cerebro o el intestino, y las infecciones pueden volverse sistémicas rápidamente. [16] Aunque excepcionalmente rara, la infección por Coprinopsis cinerea es difícil de tratar y a menudo mortal en este grupo de pacientes vulnerables. La infección es causada por el anamorfo asexual (que no forma hongos) de Coprinopsis cinerea, que se parecía a un moho y que solía conocerse como Hormographiella aspergillata , y puede describirse con este nombre en la literatura clínica. [17] [18]