19/5/2016 Pezizomycotina - Eurotiomycetes = Hymenoascomycetes - Plectomycetes Subphylum Pezizomycotina Clase Eurotiomycetes Hibbett et al 2007 Clasificación 1 Geiser and LoBuglio (2001) O. Ascosphaerales O. Eurotiales O. Onygenales O. Ascosphaerales Arrhenosphaera Ascosphaera Bettsia Eremascus •Ascomas cleistoteciales. Pared está constituida por hifas entrelazadas de manera laxa a pseudoparenquimática. Rara vez ascos desnudos. •Ascos NO forman himenio. •Ascos globosos. Liberación de ascosporas por desintegración de la pared. •Ascoporas generalmente esféricas u ovoides, unicelulares. •Anamorfo: Conidios formados a partir de células conidiógenas fialídicas o como artrosporas. •Saporbios de suelo. Pueden degradar biopolímeros como celulosa y almidón. Otros degradan queratina. Si proteolíticos y crecen a 37°C, entonces potenciales patógenos humanos. •Producción de metabolitos secundarios. 2 Ascosphaera apis “agente etiológico de la cría yesificada de las abejas” A. Esporocistos. B. Ascocistos que contienen ascosporas (bolas de esporas) Aspergillus y Penicillium!! Incluye 4 géneros Asociados a colmenas Asociado a deterioro de alimentos •Ausencia de ascomas •Crecen en sustratos con alta proporción de azúcares o sal. •No presentan un cleistotecio verdadero •Saprobios, algunos patógenos de larvas Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas Momias de larvas de abejas luego de ser atacadas por A. apis. 3 ALBO, G.N. y REYNALDI, F.J.. Ascosphaera apis, agente etiológico de la cría yesificada de las abejas. Rev. argent. 4 microbiol. [online]. 2010, vol.42, n.1 1 19/5/2016 O. Eurotiales Penicillium Aspergillus y Penicillium!! Células conidiógenas Xerofíticos (aw < 0.85) = Causan deterioro de alimentos! Micotoxinas!! Conidios expuestos en cadena •Crecimiento rápido en cultivo •Teleomorfo: desde gimnotecio con paredes laxas a cleistotecios de paredes muy rígidas. •Anamorfo: Fialídico Conidióforo •Muchas spp perdieron su capacidad de RS http://www.uoguelph.ca/~gbarron/MISCELLANEOUS/penicill.htm 5 Talaromyces (Teleomorfo de Penicillium) 6 Aspergillus Conidios expuestos Vesícula ASCOMA CLEISTOTECIAL Asco Conidióforo http://www.plantasyhongos.es/hongos/Aspergillus.htm http://www.taxateca.com/ordeneurotiales.html Ascospora 7 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas Células conidiógenas 8 2 19/5/2016 Teleomorfos de Aspergillus eurotium emericella Asociación entre Anamorfos y Teleomorfos Asco Células de Hülle Ascospora 9 10 Especies patogénicas Micotoxinas: Aflatoxinas, Ocratoxina, Patulina. A. fumigatus causa infecciones en tracto respiratorio y pulmones. En pacientes inmunocomprometidos o que hayan sufrido tuberculosis, puede desarrollarse una aspergilosis que implica una infección sistémica de pulmones e incluso de otros órganos. Los conidios son muy pequeños y se encuentran en alta proporción en el aire. Además es termofílico. Aflatoxinas. B1, B2 y M Sustancias naturales con mayor capacidad cancerígena. Contaminación de granos como maní, maíz. Puede ser durante la cosecha, pero principalmente es durante almacenamiento de los granos por condiciones de humedad. Regulaciones muy estrictas para venta y consumo. Infección pulmonar con A. fumigatus 11 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas 12 3 19/5/2016 O. Onygenales Incluye patógenos humanos que pueden infectar personas sanas como inmunosoprimidas O. Onygenales •Ascomas compuestos por hifas entrelazadas de forma laxa, de pared gruesa. A veces con apéndices de valor taxonómico. •Ascoma = Gimnotecio. Red de hifas= reticuloperidio. Famillias: Onygenaceae* Arthrodermataceae* Gymnoascaceae Myxotrichaceae •Ascos libres dentro del ascoma, de paredes evanescentes. F. Onygenaceae •Muchos cosmopolitas. Otros de distribución limitada (patógenos humanos). Mayoría aislados de suelo. Queratinofílicos. Patógenos humanos más importantes •Estado anamórfico: artrosporas. A veces clamidosporas. •La pared del ascoma puede ser perforada por pelos rígidos de artrópodos y los apéndices pueden engancharse también en estructuras de insectos: Dispersión. Estado Teleomórfico: Ajellomyces NO se permite trabajar con ellos en Laboratorios estándar. Se los considera como Nivel 2 ó 3 de Seguridad. 13 Histoplasma capsulatum Blastomyces dermatitidis Paracoccidioides 14 Paracoccidioides brasiliensis Características generales •Sobreviven a 37°C •Las personas los inhalan como artroconidios (en el suelo). Son muy pequeños y penetran los alvéolos pulmonares. Evaden el sistema inmune, se adhieren a los tejidos. •Son dimórficos: 27°C = filamentos; 37°C = levaduras. En contacto con el tejido pasan a estado de endospora (Paracoccidioides). •Las células levuriformes pueden internalizarse en macrófagos: pueden actuar de inóculo latente. •Pueden diseminarse por otros tejidos, generando una micosis generalizada. •La sintomatología puede parecer una gripe, pudiendo desencadenarse en una enfermedad parecida a la tuberculosis. •En casos leves, los pacientes pueden recuperarse totalmente. 15 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas Histoplasma capsulatum Blastomyces dermatitidis Paracoccidioides •Todavía no se observó estado teleomórfico •Anamorfo: Conidios libres en el micelio. •Estado levuriforme: Célula grande central de pared gruesa, con numerosas células hijas gemando a partir de la central “pilot-wheel stage”. •Las infecciones comienzan en los pulmones y se dispersan, causando deformaciones en la boca, nariz y aparato gastrointestinal. •Generalmente en bosques muy lluviosos de América central y Sudamérica Conidios libres Estado levuriforme Células con endosporas 16 4 19/5/2016 F. Arthrodermataceae : “Dermatofitos” •Teleomorfo: Gimnotecio con apéndices característicos. •Generalmente queratinofílicos. •Pueden atacar al hombre y a animales. Son infecciones leves (tineas). apéndice Subphylum Pezizomycotina Clase Sordariomycetes gimnotecio “pie de atleta” = Trichophytom rubrum 17 Pezizomycotina - Sordariomycetes 18 Clase Sordariomycetes = Hymenoascomycetes - Pyrenomycetes •Ascomas de tipo periteciales (muy poco frecuentemente cleistoteciales) •Ascos unitunicados. Prototunicados: en muy baja frecuencia. •Ascos en HIMENIO •Presencia de paráfisis y perífisis •Saprofitos en suelo, asociados a plantas desde mutualistas hasta parásitos, patógenos de insectos. •Producción de metabolitos como: antibióticos, alcaloides y fitotoxinas. 19 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas Hibbett et al 2007 3 subclases: Xylariomycetidae Hypocreomycetidae Sordariomycetidae Zhang et al. 2006. An overview of the systematics of the Sordariomycetes based on a four-gene phylogeny. Mycologia 98: 1076-1087.20 5 19/5/2016 O. Sordariales ASCOMA PERITECIAL •Coprófilos, suelos, madera. Sordaria •Ascoma peritecial con ostiolo (con perífisis), oscuros, libres. •Ascos unitunicados, paredes delgadas, aparato apical en forma de anillo engrosado o plato. Sin reacción amiloide (I-). •Ascosporas oscuras con episporio mucilaginoso o con apéndices mucilaginosos. Unicelulares y germinan por poro germinativo. ostiolo ascoma peritecial episporio Asco Ascospora perífisis Sordaria 21 Chaetomium Podospora Estiércol Apéndices mucilaginosos en uno o ambos extremos de la espora 23 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas 22 Neurospora •Suelos •Regiones tropicales y subtropicales •Primeros colonizadores después de incendios o erupciones volcánicas, porque las ascosporas en latencia son estimulados por calor. •Usado como herramienta para estudios genéticos por la producción de mutantes auxótropos en pasos de biosíntesis de ARG. Ventajas: Haploide; requerimientos nutritivos sencillos, mutantes fáciles de obtener con UV; RS rápida; análisis de tetradas son directos. Los cultivos se pueden mantener largos periodos en métodos de preservación simples. N. tetrasperma . A rosette of maturing asci from a cross of histone H1-GFP x wild type. Asci are mostly four-spored and the ascospores are heterokaryotic for hH1-GFP. Histone H1 is a chromosomal protein, which is synthesized in the cytoplasm and incorporated into all nuclei in the shared cytoplasm. Thus all four nuclei (two hH1-GFP and two non hH1-GFP) of each ascospore glow equally bright. See, Jacobson et al. 2008. Fungal Genetics and Biology 45:351-362. 24 6 19/5/2016 PERITECIO EN ESTROMA - Xylaria O. Xylariales •Saprotrofos, patógenos de plantas, asociados con madera. peritecio •Ascoma peritecial en estromas de colores oscuros, textura carbonosa. •Ascos unitunicados, paredes delgadas, aparato apical en forma de anillo engrosado o plato. Con reacción amiloide (I+). •Ascosporas de paredes lisas, oscuras e inequiláteras. Unicelulares con surco germinativo. •Anamorfo suele ser estromático. De colores claros o brillantes. Conidiogénesis holoblástica. Estromas Carbonoso oscuro Anillo engrosado I+ Ascospora oscura Anillo engrosado I+ Surco germinativo 25 PERITECIO EN ESTROMA - Hypoxylon 26 O. Hypocreales •Saprotrofos, patógenos de micoparásitos (Trichoderma), . plantas (Nectria, Fusarium), •Ascoma peritecial de colores claros, libres o en estromas de colores claros, textura carnosa. •Ascos unitunicados, paredes delgadas, con o sin aparato apical. Sin reacción amiloide (I-). •Ascosporas hialinas o colores multiseptadas. A veces con apéndices. Estroma aseptadas a Ascoma peritecial 27 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas claros, 28 7 19/5/2016 F. Hypocreaceae – Trichoderma (=Hypocrea) Anamorfos de Hypocreales setas Acremonium Verticillium Simple Gliocladium Conidióforos Ramificados Tubercularia Volutella •Sobre frutos, degradadores de madera •Ascomas periteciales en ascomas claros •Ascos cilíndricos con 8 ascosporas hialinas que en la madurez se parten quedando 16 ascosporas. •Trichoderma (anamorfo): Micoparasitismo. Usado como controlador biológico H. gelatinosa Conidióforos ramificados en conidiomas 29 F. Hypocreaceae - Trichoderma European species of Hypocrea Part I. The green-spored species Jaklitsch WM - Stud. Mycol. (2009 31 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas H. gelatinosa 30 F. Hypocreaceae - Trichoderma 32 8 19/5/2016 F. Nectriaceae - Nectria F. Clavicipitaceae •Especies con ascomas periteciales grandes, solitarios. •Ascomas de colores vivos, de naranja a rojo. •La mayoría presenta ascosporas bicelulares. •Anamorfos: Fusarium, Cylindrocarpon, Cylindrocladium, Tubercularia Nectria Fusarium “Damping off” Marchitamientos 33 Claviceps purpurea •Causante del cornezuelo del centeno y otras gramíneas (avena, trigo, cebada). •Los esclerocios formados en el ovario están conformados por tejido fúngico pseudoparenquimático •Ascomas periteciales embebidos en estromas. •Ascosporas y ascos filiformes. Ascosporas multicelulares. •Producción de amplio rango de metabolitos secundarios. •Parasitos de plantas y animales: –Balansia, Claviceps y Epichloë son parásitos de platas. –Cordyceps parasita larvas de insectos. Cordyceps tuberculata 34 El ergotismo es una enfermedad en animales (incluidos los humanos): Constricción vascular que puede llevar a la gangrena Alucinaciones Se lo cree responsable de: Brujas de Salem (1692) Ilustración de la sala del tribunal. 1692/1693. Ergotismo •Altos niveles de alcaloides: Ergonovina, Ergocriptina Derivados del ácido lisérgico Ergotamina *Uso en Medicina: -ergonovina: hemorragias post-parto -ergotamina: migraña Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas Edad Media: “Fuego de San Antonio” Los mendigos (óleo de Pieter Brueghel el viejo - Holandés) muestra a varios enfermos de ergotismo a los cuales les han amputado las extremidades. S XVI. 35 36 9 19/5/2016 Claviceps purpurea (tomado de Hanlin, 1990) Ascos Ascosporas Estroma Esclerocios Claviceps purpurea estroma y esclerocios (izquierda). Ostiolos de peritecios (arriba) Peritecios Corte longitudinal de estroma Ciclo de vida de Claviceps purpurea •Los esclerocios caen a tierra en el otoño y durante el invierno •Los esclerocios germinan en la primavera para producir estromas con peritecios •Las ascosporas son dispersadas por el viento •Las ascosporas que se posan en flor susceptible germinar y crecer en el ovario • Fase anamórfica (conidios) se desarrolla en "rocío de miel" formado en las florecillas infectadas •Los conidios se dispersan a las flores infectadas por la lluvia y los insectos. 38 37 Epichloë Conidios germinando conidios conidiófoos asco ascoma Pared peritecial Cariogamia Hifas ascógenas Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas estroma esclerocio Esclerocio germinado anteridio ascogonio gametangios Plasmogamia 39 •Endofitos de pastos – Los endofitos fúngicos son organismos que causan infecciones en sus hospedantes sin observarse infecciones. •Neotyphodium (anamorfo) crece intercelularmente en los tejidos aéreos de las gramíneas. “Mutualismo”. – Se transmiten a través de las semillas (transmisión vertical). – Transmisión horizontal (espcies teleomórficas- Epichloë) inhiben la producción de flores. •Beneficios para las plantas: – Metabolitos secundarios (alcaloides) las protegen de los herbívoros (“Ryegrass Staggers”) – Pueden también conferir resistencias a factores abióticos como el estrés hídrico. 40 10 19/5/2016 Cordyceps • Infecta larvas de insectos (oruga). • Control Biológico • Estromas con forma de clavas emergen de los hospedantes. Los ascomas periteciales embebidos en la región apical. • Ascosporas filiformes y multicelulares que se fragmentan dentro del asco. • Cordyceps militaris Estroma Epichloë typhina 41 O. Diaporthales •Ascomas periteciales, en estroma; pigmentos melanina, oscuros; consistencia +/- blandos •Ascos dispuestos en himenio; al madurar FLOTAN en la cavidad peritecial; 8 esporados •Ascos unitunicados, claviformes, de paredes delgadas, con Ap. Apical quitinoso; I•Ascosporas unicelulares o bicelulares o fragmosporas, incoloras a veces pigmentadas, a veces pigmentadas, lisas u ornamentadas •Saprofitos o parásitos de importancia económica D. citri. 42 Diaporthe (teleomorfo) Phomopsis (anamorfo) Melanconiella 43 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas 44 11 19/5/2016 Cryphonectria parasitica Cryphonectria parasitica El patógeno del castaño (Castanea dentata) fue introducido en America del Norte en 1904. Para 1940 había destruido todos los árboles del Este. 45 O. Ophiostomatales •Ascomas periteciales oscuros. Presentan base bulbosa y cuello largo. Solitarios, parcialmente sumergidos en el sustrato. •Saprofitos o parásitos de hospedantes leñosos. •Ophiostoma: Asociado a escarabajos que dispersan ascosporas y conidios. 46 Ophiostoma • Ophiostoma ulmi, agente causal de la enfermedad de olmo holandés, mató a muchos de los olmos de América del Norte en 1920. Ophiostoma breviusculum Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas 47 Hanlin, 1990 48 12 19/5/2016 Cuellos de peritecios y ascosporas Galerías de los escarabajos Blackwell et al. 2006 49 O. Erysiphales “Powdery Mildews” “Oidio pulverulento” •Biótrofos de plantas vasculares •Mayoría son hospedantes específicos. Pocos pueden infectar a numerosos hospedantes. Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas O. Erysiphales – Características •Micelio superficial •Anclado a la epidermis por apresorios. •Nutrientes obtenidos via haustorios. •Los haustorios son estructuras intracelulares •Resiste el invierno como cleistotecios •Reproducción asexual via conidios Signo característico: Eflorescencia blanquecina en hojas (polvo blanco)= Conidios. También pueden observarse ascomas cleistoteciales. Síntomas característicos: Clorosis y debilitamiento del hospedante cuando la infección es muy extendida. 50 •Reproducción sexual via ascosporas formadas en cleistotecios. Foto Claudia Nitschwitz 51 52 13 19/5/2016 Ascos Phyllactinia Apéndices Microsphaera Ascosporas 53 Reproducción Asexual 54 Oidium type anamorph • Conidióforos erectos y hialinos, formados en la superficie del micelio. • Conidios unicelulares, hialinos, de pared delgada, se generan holoblásticamente en cadenas basipetales. • Una colonia puede producir > 30,000 conidios Fibrosin bodies Anamorfo de Microsphaera alni sobre Vaccinium Blumeria graminis 55 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas From Braun, 1987 56 14 19/5/2016 Conidios • Dispersados por el viento • La germinación puede ocurrir a baja humedad. • La germinación involucra la producción de un tubo germinativo, un apresorio y una hifa de penetración. • El ápice de la hifa de penetración se agranda para generar el haustorio. apresorio Hongo Membrana Plasmática del hospedante Hifa de penetración haustorio Citoplasma del hospedante Membrana plasmática Pared de la célula 57 58 Reproducción Sexual • Los cleistotecios se forman en la sup. del micelio hacia fines del verano / comienzo del otoño. • Ascos Cleistotecio – Formados en capa basal – Globosos a piriformes – Descarga por ruptura del ápice del asco – Uno-numerosos/ cleistotecio • Ascosporas – Hialinas, unicelulares, ovoides Sawadaea bicornis – 1-8 ascosporas/asco – El n° de ascos/cleistotecio es importante para la identificación 59 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas From APSnet.org 60 15 19/5/2016 Caracteres importantes para Clasificación • Tipo de Anamorfo • N° de ascos/ascoma • Apéndices cleistoteciales –Miceliar –Rígidos •Con base bulbosa •Con extremos curvados •Con divisiones dicotómicas Hoy el estudio de los carcateres moleculares ha cambiado la sistemática del grupo y reducido a sinónimos varios género Microsphaera alni cleistothecia Sawadaea bicornis 61 62 63 Teorica Ascomycota II. María Victoria Novas 16