Az Aspergillus fajok molekuláris biológiai, mezőgazdasági, ipari és orvosbiológiai jelentőségük miatt napjaink egyre inkább kutatott organizmusai közé tartoznak. A 17 Aspergillus faj oxidatív stresszválaszának kutatásához élettani elemzéseket végeztünk. H2O2 által indukált oxidatív stresszben az A. niger (CBS 113.46 és NCCB 402), az A. oryzae (Rib40) és az A. nidulans (FGSCA4) fajok vizsgált törzsei voltak a legtoleránsabbak. Az A. fumigatus humán opportunista patogén gomba volt a legérzékenyebb faj a H2O2 okozta stresszre. Az összehasonlító genomikai vizsgálat eredményei alapján azt találtuk, hogy ennek hátterében a benne megtalálható, többi fajtól eltérő katalázok (cIII csoportbeli CatC) jelenléte/hiánya állhat (Dr. Miskei Márton munkája alapján, de Vries és mtsi, 2017). Az összehasonlító genomikai vizsgálatok az MSB stressz toleráns A. brasiliensis (CBS 101740) genomjában két új típusú SodA fehérje ortológot tártak fel. Valószínűleg az A. brasiliensis ezen genetikai tulajdonsága révén képes hatékonyan védekezni az MSB stressz alatt létrejött szuperoxid gyökök ellen (Dr. Miskei MáValószínűleg az A. brasiliensis ezen genetikai tulajdonsága révén képes hatékonyan védekezni az MSB stressz alatt létrejött szuperoxid gyökök ellen. A 17 Aspergillus faj stressz élettani adatinak összegyűjtésére a Fungal Stress Database adatbázist hoztuk létre (de Vries és mtsi, 2017; Fungal Stress Database; http://www.fung-stress.org/). Az Aspergillusok oxidatív stresszválaszának megértéséhez, a továbbiakban az A. nidulans gombát vizsgáltuk részletesebben. Munkánk során tBOOH, MSB és diamid által kiváltott oxidatív stressz alatt az A. nidulans egy bZIP-típusú transzkripciós fehérjéjének, az AtfA-nak (AN2911) szabályozó szerepét tártuk fel. Transzkriptomikai analízissel a különböző stresszválasz regulátor gének expressziójának AtfA-függését elemeztük. Az eredmények alapján egy három hipotézisből álló modellt hoztunk létre az A. nidulansban lévő AtfA fehérje oxidatív stresszválaszban betöltött szabályozó funkciójának meghatározására:

1. hipotézis: Az AtfA fehérje közvetve vagy közvetlenül számos olyan gén szabályozásában vesz részt, amelyek fontos stresszválasz elemeket kódolnak. Ez a feltevés indokolhatja az atfA deléció különböző funkciójú génekre gyakorolt hatását.
2. hipotézis: Az AtfA kölcsönhatásba lép más, fontos stressz szignál hálózati elemmel és/vagy transzkripciós szabályozó fehérjével.
3. hipotézis: Az AtfA fehérje közvetve vagy közvetlenül gátolja bizonyos szignál transzdukciós hálózati elemek és/vagy egyéb transzkripciós faktorok aktivitását. Végeredményül elmondható, hogy az A. nidulans oxidatív stresszválasz szabályozását több jelátviteli mechanizmus és regulátor fehérje összehangolt működése végzi. Várhatóan a jövőben az A. nidulans modell fonalas gomba hatékonyan felhasználható lesz sok más gombákban végbemenő stresszt szabályozó folyamatok modellezéséhez és megértéséhez.

The Aspergillus species, owing to their remarkable molecular biological, agricultural, industrial and biomedical importance, are among today’s most studied microorganisms. To investigate the oxidative stress responses of 17 Aspergillus species stress physiological analysis was performed. Under H2O2 induced oxidative stress, the studied strains of A. niger (CBS 113.46 and NCCB 402), A. oryzae (Rib40) and A. nidulans (FGSCA4) were the most tolerant species. The human opportunistic pathogen A. fumigatus fungus was the most sensitive species under H2O2 induced oxidative stress. Based on the results of comparative genomic analyses we found that this observation could be coupled to the presence or absence of some catalases present in other Aspergillus species (based on the work of Dr. Márton Miskei, de Vries et al, 2017). As a result of the comparative genomic analyses two new-type SodA orthologues were revealed in the genome of MSB stress tolerant A. brasiliensis (CBS 101740). Probably because of this genetic feature this fungus is able to cope effectively with superoxide radicals formed under MSB stress (based on the work of Dr. Márton Miskei, de Vries et al, 2017). To collect the stress physiology data of 17 Aspergillus species the Fungal Stress Database was created (de Vries et al., Fungal Stress Database; http://www.fung-stress.org/). To understand the oxidative stress responses of the aspergilli more deeply, we examined the stress response of the model organism A. nidulans in more details. In our work, we revealed the important regulatory role of the bZIP-type transcription factor AtfA (locus ID AN2911) of A. nidulans under tBOOH, MSB and diamide induced oxidative stress. We investigated the AtfA-dependent expression of different stress response genes with transcriptomic methods. Based on these results, we can conclude that AtfA protein play a key role in the regulation of secondary metabolite production in A. nidulans under oxidative stress. Furthermore, a model was constructed for the determination of the regulatory function of the AtfA in the oxidative stress response of A. nidulans. The model includes the following three hypotheses:
Hypothesis 1. AtfA directly or indirectly takes part in the regulation of numerous genes encoding elements of stress response network. This assumption may justify the effects of atfA deletion on genes with versatile functions. Hypothesis 2. AtfA interacts with other important stress signalling elements and/or transcriptional regulatory proteins. Hypothesis 3. AtfA directly or indirectly inhibits the activity of certain signal transduction network elements and/or other transcriptional factors. Finally, we can conclude that the regulation of oxidative stress response in A. nidulans is accomplished by the coordinated action of several signalling mechanisms and regulator proteins. Probably in the future the A. nidulans model filamentous fungus can be effectively used to model and understand stress-control processes in many other fungi.