penicillium rubens -Penicillium rubens
| Penicillium ruben | |
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clasificación cientifica 
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| Reino: | hongos |
| División: | Ascomicota |
| Clase: | eurotiomicetos |
| Ordenar: | Eurotiales |
| Familia: | Trichocomaceae |
| Género: | Penicillium |
| Especies: |
P. rubens
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| Nombre binomial | |
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Penicillium ruben Biourgo (1910)
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Penicillium rubens es una especie de hongo del género Penicillium y fue la primera especie conocida en producir el antibiótico penicilina . Fue descrito por primera vez por Philibert Melchior Joseph Ehi Biourge en 1923. Por el descubrimiento de la penicilina de esta especie, Alexander Fleming compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1945. El tipo original productor de penicilina ha sido identificado de diversas formas como Penicillium rubrum , P. notatum y P. chrysogenum entre otros, pero la comparación genómica y el análisis filogenético en 2011 resolvieron que se trata de P. rubens. Es la mejor fuente de penicilinas y produce bencilpenicilina(G), fenoximetilpenicilina (V) y octanoilpenicilina (K). También produce otros compuestos bioactivos importantes como andrastina , crisogina, fungisporina, roquefortina y sorbicilinas.
Historia
Un microbiólogo francés, Philibert Melchior Joseph Ehi Biourge, fue el primero en describir P. rubens en 1923. La importancia medicinal fue descubierta por Alexander Fleming, médico del St Mary's Hospital de Londres . En septiembre de 1928, Fleming descubrió que uno de sus cultivos bacterianos (de Staphylococcus aureus ) estaba contaminado con moho y que el área alrededor del moho inhibía el crecimiento bacteriano. Dio el nombre de penicilina a la supuesta sustancia antibacteriana producida por el moho. Después de una serie de pruebas experimentales, publicó su descubrimiento en la edición de junio de 1929 del British Journal of Experimental Pathology. Con la ayuda de su colega Charles J. La Touche, Fleming identificó el hongo como Penicillium rubrum .
Pero Charles Thom del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos , Peoria, Illinois, comparó el espécimen con su colección de especies de Penicillium y corrigió la especie como P. notatum. En su publicación de 1931, resolvió que P. notatum era miembro del complejo de especies P. chrysogenum , que había descrito en 1910. P. notatum fue descrito por el químico sueco Richard Westling en 1811. Thom adoptó y popularizó el uso de P. crisogenum. Después del descubrimiento de otras especies nuevas y un nuevo examen taxonómico, tres especies, P. notatum , P. meleagrinum y P. cyaneofulvum , fueron reconocidas como P. chrysogenum. El XVII Congreso Botánico Internacional celebrado en Viena, Austria, en 2005 adoptó el nombre P. chrysogenum como nombre conservado ( nomen conservandum ).
La secuencia del genoma completo y el análisis filogenético, particularmente utilizando secuencias de β-tubulina, en 2011 mostraron que P. notatum es P. rubens y que P. chrysogenum es una especie diferente.
Biología
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P. rubens es un hongo común del ambiente interior. Junto con Cladosporium halotolerans y Aspergillus niger , es uno de los mohos molestos cuando la humedad es alta. Es el moho más resistente ya que necesita menos agua para crecer y propagarse. Tiene una superficie suave y aterciopelada. Los filamentos que contienen esporas, los conidióforos , son lisos y miden entre 200 y 300 µm de longitud. La superficie peluda, los penicilli, miden entre 8 y 12 µm de largo. Los conidios tienen paredes lisas, forma elipsoidal, miden entre 2,5 y 4,0 µm de largo y son de color azul o verde azulado. Existe en varias cepas, de las cuales la más importante es la cepa de Fleming (designada CBS 205.57 o NRRL 824 o IBT 30142) a partir de la cual se descubrió la primera penicilina y la cepa de Wisconsin (NRRL1951) obtenida de un melón en Peoria, Illinois. en 1944 y se ha utilizado para la producción industrial de penicilina G. La propia cepa original de Wisconsin se ha producido en una variedad de cepas.
genoma
P. rubens tiene cuatro cromosomas. El genoma de la cepa Wisconsin ha sido el más estudiado. El genoma nuclear de la cepa 54-1255, considerada como baja productora de penicilina, tiene un tamaño de 32,19 Mb. Hay 13.653 marcos de lectura abiertos (ORF), incluidos 592 pseudogenes probables y 116 ORF truncados. Tres genes, a saber , pcbAB, pcbC y penDE , constituyen los sitios centrales para la biosíntesis de penicilina. Se distribuyen en grupos entre otros (ORF) en una región de 58,8 kb, en el cromosoma 2. pcbAB codifica una enzima α-aminoadipoil-L-cisteinil-D-valina sintetasa, pcbC codifica isopenicilina N (IPN) sintasa y penDE , codifica acilo -CoA: isopenicilina N aciltransferasa. La cepa de alta producción de penicilina, NCPC10086, tiene un genoma ligeramente más grande de 32,3 Mb, con unos 13.290 genes que codifican proteínas. Hay al menos 69 genes que no están presentes en la cepa 54-1255. El gen Pch018g00010 que codifica enzimas en el metabolismo del glutatión se considera el factor clave en la producción mejorada de penicilina de esta cepa.
El genoma mitocondrial consta de 31.790 pb y 17 ORF. Las enzimas sintetizadas a partir del genoma nuclear no son suficientes para la síntesis completa de penicilina. Las enzimas de la vía biosintética final, como la acil-CoA: isopenicilina N aciltransferasa28 y la fenilacetil-CoA ligasa, se sintetizan en orgánulos celulares separados denominados microcuerpos ( peroxisomas ). El gen del peroxisoma pex11 es esencial para controlar la cantidad de síntesis de penicilina; cuanto más se activa ( expresa ) el gen , más penicilinas.
Usos
P. rubens es la fuente principal de una clase de antibióticos, las penicilinas. La especie produce tres de estos compuestos, bencilpenicilina (G), fenoximetilpenicilina (V) y octanoilpenicilina (K). La penicilina G es el primer compuesto natural aislado y utilizado como antibiótico. También es fuente de cefalosporinas .