Farnesol restores wild-type colony morphology to 96% of Candida albicans colony morphology variants recovered following treatment with mutagens

Authors

Ellen C. Jensen, College of Saint Benedict’s and Saint John’s University
Jacob M. Hornby, Lewis-Clark State CollegeFollow
Nicole E. Pagliaccetti, College of Saint Benedict’s and Saint John’s University
Chuleeon M. Wolter, College of Saint Benedict’s and Saint John’s University
Kenneth Nickerson, University of Nebraska-LincolnFollow
Audrey L. Atkin, University of Nebraska - LincolnFollow

Date of this Version

4-2006

Document Type

Article

Citation

Published in Genome 49 (2006), pp 346–353.

doi:10.1139/G05-117

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Abstract

Candida albicans is a diploid fungus that undergoes a morphological transition between budding yeast, hyphal, and pseudohyphal forms. The morphological transition is strongly correlated with virulence and is regulated in part by quorum sensing. Candida albicans produces and secretes farnesol that regulates the yeast to mycelia morphological transition. Mutants that fail to synthesize or respond to farnesol could be locked in the filamentous mode. To test this hypothesis, a collection of C. albicans mutants were isolated that have altered colony morphologies indicative of the presence of hyphal cells under environmental conditions where C. albicans normally grows only as yeasts. All mutants were characterized for their ability to respond to farnesol. Of these, 95.9% fully or partially reverted to wildtype morphology on yeast malt (YM) agar plates supplemented with farnesol. All mutants that respond to farnesol regained their hyphal morphology when restreaked on YM plates without farnesol. The observation that farnesol remedial mutants are so common (95.9%) relative to mutants that fail to respond to farnesol (4.1%) suggests that farnesol activates and (or) induces a pathway that can override many of the morphogenesis defects in these mutants. Additionally, 9 mutants chosen at random were screened for farnesol production. Two mutants failed to produce detectable levels of farnesol.

Candida albicans est un champignon diploïde qui subit une transition morphologique entre les levures en herbe, les hyphes et les formes pseudohyphales. La transition morphologique est fortement corrélée à la virulence et est régulée en partie par la détection du quorum. Candida albicans produit et sécrète du farnésol qui régule la transition morphologique levure-mycélium. Les mutants qui ne parviennent pas à synthétiser ou à répondre au farnésol pourraient être verrouillés en mode filamenteux. Pour tester cette hypothèse, une collection de mutants de C. albicans a été isolée qui ont modifié les morphologies des colonies, indiquant la présence de cellules hyphales dans des conditions environnementales où C. albicans ne pousse normalement que sous forme de levures. Tous les mutants ont été caractérisés pour leur capacité à répondre au farnésol. Parmi ceux-ci, 95,9% sont entièrement ou partiellement revenus à la morphologie de type sauvage sur des plaques de gélose au levure de malt (YM) complétées par du farnésol. Tous les mutants qui répondent au farnésol ont retrouvé leur morphologie hyphale lorsqu'ils ont été recréés sur des plaques YM sans farnésol. L'observation selon laquelle les mutants curatifs du farnésol sont si communs (95,9%) par rapport aux mutants qui ne répondent pas au farnésol (4,1%) suggère que le farnésol s'active et (ou) induit une voie qui peut supplanter bon nombre des défauts de morphogenèse de ces mutants. De plus, 9 mutants choisis au hasard ont été testés pour la production de farnésol. Deux mutants n'ont pas réussi à produire des niveaux détectables de farnésol.