Fattore killer nei lieviti

Un’altra questione importante dal punto di vista applicativo è il fattore killer, una tossina prodotta da alcuni ceppi di lievito:

  • Cerevisiae
  • Candida
  • Pichia ecc.

Queste proteine sono secrete nel mezzo e si chiamano killer perché uccidono cellule di lievito differenti. I ceppi che producono la tossina producono anche un fattore di immunità.
I lieviti sensibili muoiono in presenza di tossine killer, mentre i lieviti neutri non le producono e non sono sensibili.



Stabilire se un lievito produce o meno la tossina

Per stabilire se un lievito produce tossine oppure no bisogna fare un saggio microbiologico. Si usa un agar germi (prima che solidifichi, ma dopo che la temperatura è scesa, inoculo) in cui c’è già un ceppo di lievito su cui vogliamo testare la tossina.
Una volta solidificato semino il ceppo che voglio studiare, poi vado ad incubare a 20° (perché tossina killer funziona a temperatura di circa 20° e a pH acido 4.2/4.7). Dopo 2-3 giorni vado a controllare:

  • Il ceppo produce la tossina killer: vedrò attorno agli strisci in cui ho seminato degli aloni di inibizione.
  • Il ceppo non produce la tossina killer: non si vedono aloni.

Il problema è che se non si vedono aloni non è detto che il ceppo non produca tossina, ma è possibile che quello presente nell’agar germi (inoculato prima che il terreno solidifichi) è immune alla tossina.



Meccanismo d’azione della tossina

Nel citoplasma delle cellule produttrici sono presenti delle particelle virali non infettive dette VLP (virus like particle) costituite da un capside all’interno del quale c’è del materiale genetico. Questo materiale genetico è costituito da una molecola di RNA a doppio filamento che può essere di tipo m o di tipo l, perché codifica per funzioni diverse.

  • Nei VLP di tipo m si produce la tossina K e il fattore di immunità R.
  • Nei VLP di tipo l si produce il capside proteico e l’RNA polimerasi.

Poi ci sono dei geni nel nucleo che prendono parte al processo di trasporto, al mantenimento e al processamento della tossina.

Una volta che la tossina viene prodotta deve interagire con una cellula sensibile. Una cellula è sensibile quando presenta un recettore specifico per la tossina, il recettore è il beta 1,6 glucano.

  • Il gene KRE1 codifica per la beta 1-6 glucano sintetasi
  • Il gene KRE2 codifica per un fattore che rafforza il legame tra la tossina e il recettore.

Mutazioni presenti a livello di questi geni rendono la cellula resistente al fattore killer.

Nel momento in cui il fattore si lega al recettore viene trasferito sulla membrana plasmatica. Questo trasferimento richiede energia. Il fattore killer forma dei pori a livello della membrana e si alterano i trasporti cellulari, quindi la cellula va incontro a morte.
Un ceppo risponde di più alla tossina se si trova in fase esponenziale, perché per la traslocazione è necessario ATP. Nello stato stazionario, invece, il metabolismo è lento quindi c’è meno ATP disponibile.



Applicazioni dei lieviti killer

Sono diverse:

  • Impieghi nell’industria alimentare e delle fermentazioni.
  • Agenti di bio-controllo nella conservazione del cibo.
  • Sviluppo di nuovi antifungini (trattamenti topici).
  • Espressione delle tossine killer in piante OGM.

Libro di testo

Per lo studio della microbiologia applicata potete utilizzare o microbiologia medica, oppure sempre il Brock è un ottimo libro di testo.

 

Autore dell'articolo: Admin

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