Published September 14, 2017 | Version v1
Publication Open

Lipid Metabolic Versatility in Malassezia spp. Yeasts Studied through Metabolic Modeling

  • 1. European Molecular Biology Laboratory
  • 2. Universidad de Los Andes
  • 3. Utrecht University

Description

Malassezia species are lipophilic and lipid-dependent yeasts belonging to the human and animal microbiota. Typically, they are isolated from regions rich in sebaceous glands. They have been associated with dermatological diseases such as seborrheic dermatitis, pityriasis versicolor, atopic dermatitis, and folliculitis. The genomes of Malassezia globosa, Malassezia sympodialis, and Malassezia pachydermatis lack the genes related to fatty acid synthesis. Here, the lipid-synthesis pathways of these species, as well as of Malassezia furfur, and of an atypical M. furfur variant were reconstructed using genome data and Constraints Based Reconstruction and Analysis. To this end, the genomes of M. furfur CBS 1878 and the atypical M. furfur 4DS were sequenced and annotated. The resulting Enzyme Commission numbers and predicted reactions were similar to the other Malassezia strains despite the differences in their genome size. Proteomic profiling was utilized to validate flux distributions. Flux differences were observed in the production of steroids in M. furfur and in the metabolism of butanoate in M. pachydermatis. The predictions obtained via these metabolic reconstructions also suggested defects in the assimilation of palmitic acid in M. globosa, M. sympodialis, M. pachydermatis, and the atypical variant of M. furfur, but not in M. furfur. These predictions were validated via physiological characterization, showing the predictive power of metabolic network reconstructions to provide new clues about the metabolic versatility of Malassezia.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أنواع الملاسيزيا هي خمائر محبة للدهون وتعتمد على الدهون تنتمي إلى الكائنات الحية الدقيقة البشرية والحيوانية. وعادة ما تكون معزولة عن المناطق الغنية بالغدد الدهنية. وقد ارتبطت بأمراض جلدية مثل التهاب الجلد الدهني، والنخالية متعددة الألوان، والتهاب الجلد التأتبي، والتهاب الجريبات. تفتقر جينومات Malassezia globosa و Malassezia sympodialis و Malassezia pachydermatis إلى الجينات المتعلقة بتخليق الأحماض الدهنية. هنا، تم إعادة بناء مسارات تخليق الدهون لهذه الأنواع، وكذلك من Malassezia furfur، ومتغير M. furfur غير النمطي باستخدام بيانات الجينوم وإعادة البناء والتحليل القائم على القيود. تحقيقا لهذه الغاية، تم تسلسل جينوم M. furfur CBS 1878 و M. furfur 4ds غير النمطية وتعليقها. كانت أرقام لجنة الإنزيمات الناتجة والتفاعلات المتوقعة مماثلة لسلالات الملاسيزية الأخرى على الرغم من الاختلافات في حجم الجينوم الخاص بها. تم استخدام التنميط البروتيني للتحقق من توزيعات التدفق. لوحظت اختلافات في التدفق في إنتاج الستيرويدات في M. furfur وفي استقلاب البيوتانوات في M. pachydermatis. كما أشارت التنبؤات التي تم الحصول عليها من خلال عمليات إعادة البناء الأيضية هذه إلى عيوب في استيعاب حمض البالمتيك في M. globosa و M. sympodialis و M. pachydermatis والمتغير غير النمطي لـ M. furfur، ولكن ليس في M. furfur. تم التحقق من صحة هذه التنبؤات من خلال التوصيف الفسيولوجي، مما يدل على القوة التنبؤية لإعادة بناء الشبكة الأيضية لتوفير أدلة جديدة حول التنوع الأيضي لمالاسيزيا.

Translated Description (French)

Les espèces de Malassezia sont des levures lipophiles et dépendantes des lipides appartenant au microbiote humain et animal. Typiquement, ils sont isolés des régions riches en glandes sébacées. Ils ont été associés à des maladies dermatologiques telles que la dermatite séborrhéique, le pityriasis versicolor, la dermatite atopique et la folliculite. Les génomes de Malassezia globosa, Malassezia sympodialis et Malassezia pachydermatis manquent des gènes liés à la synthèse des acides gras. Ici, les voies de synthèse des lipides de ces espèces, ainsi que de Malassezia furfur et d'un variant atypique de M. furfur ont été reconstruites à l'aide de données génomiques et de Reconstruction et analyse basées sur les contraintes. À cette fin, les génomes de M. furfur CBS 1878 et du M. furfur 4ds atypique ONT été séquencés et annotés. Les nombres de commissions enzymatiques résultants et les réactions prédites étaient similaires aux autres souches de Malassezia malgré les différences de taille de leur génome. Le profilage protéomique a été utilisé pour valider les distributions de flux. Des différences de flux ont été observées dans la production de stéroïdes chez M. furfur et dans le métabolisme du butanoate chez M. pachydermatis. Les prédictions obtenues via ces reconstructions métaboliques suggèrent également des défauts dans l'assimilation de l'acide palmitique chez M. globosa, M. sympodialis, M. pachydermatis et la variante atypique de M. furfur, mais pas chez M. furfur. Ces prédictions ont été validées via une caractérisation physiologique, montrant le pouvoir prédictif des reconstructions de réseaux métaboliques pour fournir de nouveaux indices sur la polyvalence métabolique de Malassezia.

Translated Description (Spanish)

Las especies de Malassezia son levaduras lipófilas y lipodependientes pertenecientes a la microbiota humana y animal. Por lo general, se aíslan de regiones ricas en glándulas sebáceas. Se han asociado con enfermedades dermatológicas como la dermatitis seborreica, la pitiriasis versicolor, la dermatitis atópica y la foliculitis. Los genomas de Malassezia globosa, Malassezia sympodialis y Malassezia pachydermatis carecen de los genes relacionados con la síntesis de ácidos grasos. Aquí, las vías de síntesis de lípidos de estas especies, así como de Malassezia furfur y de una variante atípica de M. furfur se reconstruyeron utilizando datos del genoma y Reconstrucción y Análisis Basados en Restricciones. Con este fin, se secuenciaron y anotaron los genomas de M. furfur CBS 1878 y el atípico M. furfur 4ds. Los números resultantes de la Comisión de Enzimas y las reacciones predichas fueron similares a las de otras cepas de Malassezia a pesar de las diferencias en el tamaño de su genoma. Se utilizó el perfil proteómico para validar las distribuciones de flujo. Se observaron diferencias de flujo en la producción de esteroides en M. furfur y en el metabolismo del butanoato en M. pachydermatis. Las predicciones obtenidas a través de estas reconstrucciones metabólicas también sugirieron defectos en la asimilación del ácido palmítico en M. globosa, M. sympodialis, M. pachydermatis y la variante atípica de M. furfur, pero no en M. furfur. Estas predicciones se validaron mediante caracterización fisiológica, mostrando el poder predictivo de las reconstrucciones de redes metabólicas para proporcionar nuevas pistas sobre la versatilidad metabólica de Malassezia.

Files

pdf.pdf

Files (6.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c471c0542a5f63ed7120ba37cf08d200
6.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعدد استخدامات الأيض الدهني في Malassezia spp. الخمائر التي تمت دراستها من خلال النمذجة الأيضية
Translated title (French)
Polyvalence métabolique des lipides dans Malassezia spp. Levures étudiées par modélisation métabolique
Translated title (Spanish)
Versatilidad metabólica lipídica en Malassezia spp. Levaduras estudiadas a través del modelado metabólico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2756455829
DOI
10.3389/fmicb.2017.01772

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W1121950425
  • https://openalex.org/W1484347389
  • https://openalex.org/W1484772899
  • https://openalex.org/W1504726546
  • https://openalex.org/W1516096599
  • https://openalex.org/W153229104
  • https://openalex.org/W1764844764
  • https://openalex.org/W1792921716
  • https://openalex.org/W1963957860
  • https://openalex.org/W1974640383
  • https://openalex.org/W1980102033
  • https://openalex.org/W1993157778
  • https://openalex.org/W1996038715
  • https://openalex.org/W1998098100
  • https://openalex.org/W2001338440
  • https://openalex.org/W2007497503
  • https://openalex.org/W2008954436
  • https://openalex.org/W2014286596
  • https://openalex.org/W2017109849
  • https://openalex.org/W2031611770
  • https://openalex.org/W2042067428
  • https://openalex.org/W2055043387
  • https://openalex.org/W2056621930
  • https://openalex.org/W2056666869
  • https://openalex.org/W2060693086
  • https://openalex.org/W2063987137
  • https://openalex.org/W2068105184
  • https://openalex.org/W2070342831
  • https://openalex.org/W2073161223
  • https://openalex.org/W2076611281
  • https://openalex.org/W2079137794
  • https://openalex.org/W2083962492
  • https://openalex.org/W2084503127
  • https://openalex.org/W2088388747
  • https://openalex.org/W2090149860
  • https://openalex.org/W2091448229
  • https://openalex.org/W2094187347
  • https://openalex.org/W2095685450
  • https://openalex.org/W2101786683
  • https://openalex.org/W2102619694
  • https://openalex.org/W2105361135
  • https://openalex.org/W2107247090
  • https://openalex.org/W2107772251
  • https://openalex.org/W2111756560
  • https://openalex.org/W2116088999
  • https://openalex.org/W2118970397
  • https://openalex.org/W2121413434
  • https://openalex.org/W2124737787
  • https://openalex.org/W2124985265
  • https://openalex.org/W2128601422
  • https://openalex.org/W2129744420
  • https://openalex.org/W2132329657
  • https://openalex.org/W2133579817
  • https://openalex.org/W2135581618
  • https://openalex.org/W2145608020
  • https://openalex.org/W2147563741
  • https://openalex.org/W2151450092
  • https://openalex.org/W2155628349
  • https://openalex.org/W2156125289
  • https://openalex.org/W2157380302
  • https://openalex.org/W2159482845
  • https://openalex.org/W2159675211
  • https://openalex.org/W2160378127
  • https://openalex.org/W2163480486
  • https://openalex.org/W2165373392
  • https://openalex.org/W2166130406
  • https://openalex.org/W2168292723
  • https://openalex.org/W2171217524
  • https://openalex.org/W2172784208
  • https://openalex.org/W2239712998
  • https://openalex.org/W2335069408
  • https://openalex.org/W2501118867
  • https://openalex.org/W2532590955
  • https://openalex.org/W35392279
  • https://openalex.org/W4211029400
  • https://openalex.org/W4230770774
  • https://openalex.org/W4294216483