Metabolismo del nitrógeno en Saccharomyces cerevisiae : mecanismos moleculares que determinan la jerarquía en la utilización de fuentes pobres de nitrógeno

La levadura Saccharomyces cerevisiae puede utilizar una gran variedad de compuestos como fuente de nitrógeno. En presencia de fuentes ricas de nitrógeno los genes de las vías de utilización de las fuentes pobres no se expresan. Dicho mecanismo es conocido como Nitrogen Catabolite Repression (NCR). Últimamente se han obtenido evidencias de que también hay una jerarquía dentro del uso de las fuentes pobres. El factor de transcripción Dal81 participa en la regulación de genes involucrados en varias vías de utilización de fuentes pobres de nitrógeno. Para activar la transcripción dependiente del factor Dal81 de cada gen (o grupo de genes), también es necesaria la participación de otro factor (específico de inductor) que sería el responsable de la especificidad de la respuesta. Así, para el catabolismo de fuentes pobres de nitrógeno, como alantoína y leucina, son necesarios el factor de transcripción pleiotrópico Dal81 y otro factor específico de cada fuente (Dal82 y Stp1/Stp2) para que se produzca la activación transcripcional de los genes que codifican para permeasas tales como Dur3, Agp1, Bap2 y Bap3. Por otra parte, para que ocurra la inducción de los genes de la utilización del GABA en respuesta a este compuesto, Dal81 actúa en conjunto con el factor de transcripción específico Uga3. La existencia de un factor de transcripción compartido entre estas vías inducibles, podría permitir una activación jerarquizada de las mismas y la regulación de otros procesos biológicos sincrónicos, cuando varias de las fuentes de nitrógeno antes mencionadas se encuentran disponibles simultáneamente. El objetivo general de este trabajo fue estudiar los mecanismos moleculares a través de los cuales se determina la regulación coordinada de genes involucrados en el uso de fuentes de nitrógeno pobres. En este trabajo, demostramos que Uga3, conocido hasta ahora como un factor específico de la vía del GABA, regula al gen BAP2, responsable de la incorporación de aminoácidos ramificados a las células. Encontramos también que Uga3, además de afectar la utilización de GABA y leucina, promueve la tolerancia a estrés térmico y oxidativo. Además, mediante co-inmunoprecipitación de diferentes factores de transcripción, encontramos que Dal81 se encuentra unido al factor de transcripción Uga3 aún en ausencia de GABA y de manera independiente de la secuencia UASGABA de los genes UGA. Por otra parte, también detectamos una interacción independiente de inductor entre Leu3 y Uga3. Mediante el análisis global del proteoma de células deficientes en UGA3, identificamos 17 proteínas sobre-representadas en esta mutante, mientras que otras 50 se encuentran sub-representadas. A través de análisis in sílico de las 67 proteínas expresadas diferencialmente, encontramos que 8 de ellas participan del metabolismo de fuentes pobres de nitrógeno o son permeasas de aminoácidos. Demostramos que Arg5,6, está regulado por Uga3 a nivel de su transcripción, y que la represión por arginina de este gen depende de Uga3. Sin embargo, no detectamos interacción entre Uga3 y la región regulatoria de ARG5,6. Por último, demostramos que la ausencia de Uga3, así como también la de Dal81, también produce cambios significativos en el contenido de varios aminoácidos. Encontramos correlaciones entre estas modificaciones y la expresión diferencial de proteínas asociadas al metabolismo de fuentes de nitrógeno y permeasas. La mutante uga3 tiene un alto contenido de arginina intracelular. Se sabe que la acumulación intracelular de arginina promueve la tolerancia a estrés por etanol, por lo que podría relacionarse al menos parcialmente, con los efectos de tolerancia a estrés observados. Sin embargo, en nuestras condiciones de trabajo, no encontramos cambios significativos en la tolerancia a etanol entre esta mutante y la cepa wild type [fórmula aproximada, revisar la misma en el original].

Bibliographic Details

Main Author:	Muñoz, Sebastián Aníbal
Other Authors:	Bermúdez Moretti, Mariana
Format:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca
Language:	spa
Published:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Subjects:	SACCHAROMYCES CEREVISIAE, METABOLISMO DEL NITROGENO, FACTORES DE TRANSCRIPCION, Dal81, Uga3, PERMEASAS, AMINOACIDO, NITROGEN METABOLISM, TRANSCRIPTION FACTORS, PERMEASES, AMINO ACIDS,
Online Access:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7144_Munoz http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n7144_Munoz_oai
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