Respuestas transcripcionales y postranscripcionales al estrés osmótico en saccharomyces cerevisiae

Resumen

Las células eucariotas tienen la capacidad de adaptarse a nuevas circunstancias externas a través de rutas de transducción de señales, y las respuestas, en muchas ocasiones, implican cambios en la regulación de la expresión génica a nivel transcripcional y postranscripcional. En la levadura Saccharomyces cerevisiae, la adaptación a un incremento de la osmolaridad se produce principalmente por la activación de la ruta HOG, lo que conduce a la activación de la MAPK Hog1, homóloga a la MAPK p38 humana. Hog1p activada regula los cambios en los niveles de expresión de un 7% de los genes de levadura. Hog1p modula la transcripción mediante la modificación de factores transcripcionales y por su reclutamiento directo a los promotores de los genes que regula, donde interacciona con el holoenzima de la RNA pol II y diversos complejos de remodelación de la cromatina. Aunque el control de la transcripción es claramente relevante en el control de la expresión génica, existen evidencias de la importancia de mecanismos post-transcripcionales en el control de la respuesta a estrés osmótico. En esta tesis se ha realizado un análisis genómico de los cambios en los niveles de mRNAs, en las tasas de transcripción y en las estabilidades de todos los genes de levadura en la respuesta al estrés osmótico. El estudio de los cambios transcripcionales que se producen en estas condiciones indica que existen diferentes mecanismos de activación y represión de la transcripción que podrían estar asociados a la utilización diferentes factores transcripcionales. Los resultados de esta tesis también demuestran que en condiciones de estrés osmótico se producen cambios en diversos procesos co y postranscripcionales. Por un lado, la eficiencia del procesamiento de intrones aumenta en la mayor parte de los genes que codifican para proteínas ribosómicas y disminuye en unos pocos genes como LSM7 o CBC1. Por otro lado, ha demostrado que existen dos mecanismos de control de la estabilidad de mensajeros en respuesta a estrés osmótico:, uno específico de un pequeño grupo de mRNAs, que incluye parte de los inducidos en respuesta a estrés, en el que los mRNAs se estabilizarían para ser traducidos activamente, y otro mecanismo general de estabilización que actúa sobre todos los mRNAs en condiciones más severa de estrés. La observación de la formación de cuerpos P en estas condiciones nos indica que los mRNAs estabilizados globalmente permanecen retenidos en los cuerpos P correlacionándose el tiempo de permanencia en ellos con la estabilización global de los mRNAs. Por último, se ha realizado un estudio inicial sobre qué proteínas de unión a RNA podrían estar implicadas en los procesos co y postranscripcionales que están regulados en la respuesta a estrés osmótico. En este estudio se muestra que la proteína Cbc1p, de unión a la estructura Cap del extremo 5'UTR de los mRNAs, es necesaria para la correcta respuesta al estrés osmótico y los resultados sugieren que podría estar implicada en la regulación de la traducción en respuesta al estrés.