Изучение активности двух дифенолоксидаз Penicillium baarnense: генетический контроль и связь с морфогенезом


Штамм дикого типа Р. baarnense при культивировании на стандартной минимальной среде образует клейстотеции цвета охры, из которых около 25% содержат зрелые аскоспоры. Из группы мутантов, не способных к такой дифференциации в аналогичных условиях, было отобрано три штамма (с мутациями В17, B15 и SA119), которые переходили к образованию плодовых тел при введении в среду тирозина (10 мМ) и сульфата меди (0,05 мМ). Добавлять их нужно было только в сочетании, ибо по отдельности они такого эффекта не давали. Один из мутантных штаммов (В17) в присутствии этой стимулирующей системы образовывал также и споры. Действие сочетания тирозина с CuSO4 сказывалось и на штамме дикого типа: 90% клейстотециев (вместо 25%) заполнялись аскоспорами. Было доказано, что восстановление у мутантов способности образовывать клейстотеции сопровождалось появлением активности двух днфенолоксидаз: катехолоксидазы и N,N’-диметил-р-фенилендиаминоксидазы, обычно обнаруживаемых в бесклеточных экстрактах штамма дикого типа, но отсутствующих у мутантов. Сходные результаты были получены при скрещивании самостерильных, но интерефертильных мутантов.

У исходного штамма первая дифенолоксидаза достигала максимальной активности на 4-й день, а вторая — на 8-й после начала нормального культивирования. Если же организм вследствие внешних причин был лишен возможности достичь половой стадии, то ферменты не проявлялись. Добавление ингибиторов медьсодержащих оксидаз (фенилтиомочевины и диэтилдитиокарбамата) препятствовало развитию плодовых тел, но не затрагивало рост мицелия. Автор предполагает, что обе активности принимают участие в пигментогенезе, который протекает в клейстотециях на стадии их созревания и является у Pen. baarnensis в отличие от других грибов, по-видимому, необходимым этапом полового цикла. Генетический анализ позволил выявить два гена (16 и B17), которые, вероятно, непосредственно контролируют конформационное состояние фенолоксидаз. Эффект ионов меди автор также связывает с соответствующей коррекцией конформации этих ферментов [Parisot, 1976].