Capítulo 17: Implicancias funcionales de la enzima lacasa en la biología de los hongos y su potencial biotecnológico

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Abstract: An important group of fungi produce extracellular laccases (p-diphenol: oxygen oxidoreductase; EC 1.10.3.2), enzymes that can be involved in physiological processes such as degradation and transformation of recalcitrant compounds as lignin, tannins, other phenolic compounds and xenobiotics, as well as in the spore formation, pigmentation, humification and phyto-pathogenesis. The laccases catalyze the oxidation of phenols and aromatic amines as well as some inorganic compounds and secondary aliphatic poly-alcohols, giving rise to free radicals formation. These reactive products can suffer spontaneous chemical transformations (involving different resonance structures, and/or participating in reactions of hydration, dismutation, demetilation, aromatic ring cleavage and oligomerization) or catalyzed by laccases, resulting in a products set whose composition and concentration is depending on the substrate type, and the conditions and components of the reaction. These characteristics reflect the poly-functional nature of laccases in the biology of the fungi. In addition, different patterns and induction mechanisms that control the regulation and production of fungal laccases have been described. This chapter attempts to provide a comprehensive and updated analysis about several aspects of fungal laccases focusing on the biological role of this type of enzyme according to the producer fungal species. Resumen: Un importante grupo de hongos producen lacasas extracelulares (p-difenol: oxígeno oxidorreductasa; EC 1.10.3.2), enzimas que pueden estar implicadas en procesos fisiológicos como la degradación y la transformación de químicos recalcitrantes como lignina, taninos y otras compuestos fenólicos así como xenobióticos, la esporulación, la pigmentación, la humificación y la fitopatogénesis.Las lacasas catalizan la oxidación de fenoles y aminas aromáticas así como también la de algunos compuestos inorgánicos y poli-alcoholes alifáticos secundarios, a radicales libres. Estos, pueden sufrir transformaciones químicas espontáneas (formando estructuras de resonancia, y/o participando en reacciones de hidratación, dismutación, demetilación, clivaje del ciclo aromático y oligomerización) o catalizadas por las lacasas, que resulta en un conjunto de productos, cuya composición y concentración está en función del tipo de sustrato, y de las condiciones y constituyentes de la reacción. Estas características reflejan la naturaleza polifuncional de las lacasas en la biología de los hongos. Asimismo, diferentes patrones y mecanismos de inducción que controlan la regulación y producción de las lacasas fúngicas han sido descriptos. Este capítulo intenta brindar un análisis global y actualizado de varios aspectos de las lacasas fúngicas haciendo hincapié en el rol biológico de este tipo de enzima según la especie fúngica productora. Información suministrada por el agente en SIGEVA