Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | quimica |
| Título: | Regulación transcripcional de genes de permeasas de Saccharomyces cerevisiae |
| Título alternativo: | Transcriptional regulation of Saccharomyces cerevisiae genes encoding permeases |
| Autor: | Palavecino Ruiz, Marcos Daniel |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Publicación en la Web: | 2022-03-29 |
| Fecha de defensa: | 2017-03-31 |
| Fecha en portada: | 2017 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Biológica |
| Departamento Docente: | Departamento de Química Biológica |
| Director: | Correa García, Susana |
| Director Asistente: | Bermúdez Moretti, Mariana |
| Consejero: | Vázquez, Elba Susana |
| Jurado: | Rossi, Silvia G.; Lodeiro, Roberto A.; D´Alessio, Cecilia |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | SACCHAROMYCES CEREVISIAE; FACTORES DE TRANSCRIPCION; PERMEASAS; NCRSACCHAROMYCES CEREVISIAE; TRANSCRIPTION FACTORS; PERMEASES; NCR |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6151_PalavecinoRuiz |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n6151_PalavecinoRuiz.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n6151_PalavecinoRuiz |
| Ubicación: | QUI 006151 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Palavecino Ruiz, Marcos Daniel. (2017). Regulación transcripcional de genes de permeasas de Saccharomyces cerevisiae. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6151_PalavecinoRuiz |
Resumen:
La levadura Saccharomyces cerevisiae puede usar una amplia variedad de fuentes de nitrógeno. En la naturaleza las células utilizan preferencialmente fuentes ricas de nitrógeno que permiten una mayor tasa de crecimiento, limitando la síntesis de enzimas y permeasas necesarias para el catabolismo de fuentes pobres. Este mecanismo se conoce como represión catabólica por nitrógeno (NCR) y en él intervienen los factores de transcripción GATA: Gln3 y Gat1, dos activadores, y Uga43 y Gzf3, dos represores. Sin embargo, en ausencia de fuentes ricas, las células pueden utilizar otras fuentes mediante caminos metabólicos que requieren la síntesis de novo de proteínas necesarias para su catabolismo; esto ocurre en presencia de un inductor, generalmente un sustrato de la vía. Así, para el catabolismo de fuentes pobres de nitrógeno, como GABA, alantoína y leucina, son necesarios el factor de transcripción pleiotrópico Dal81 y otro factor específico de cada fuente (Uga3, Dal82 y Stp1/Stp2) para que se produzca la activación transcripcional de los genes que codifican para permeasas tales como Uga4, Dur3, Agp1, Bap2 y Bap3. El objetivo general de este trabajo fue estudiar los mecanismos moleculares involucrados en la regulación transcripcional de estos genes que están regulados por al menos dos mecanismos complementarios: uno dependiente de la calidad de la fuente de nitrógeno y el otro dependiente de inductor. En este trabajo demostramos que los factores GATA regulan de manera diferente a cada uno de los genes estudiados. Encontramos que Uga43 y Gzf3 pueden tener un efecto positivo sobre la expresión de ciertos genes sensibles a nitrógeno. Además demostramos que Uga43 requiere de Leu3 para interaccionar con sus secuencias blanco y este mecanismo es responsable de la expresión basal de UGA4. En cambio, Uga43 y Gln3 no son necesarios para la interacción de Uga3 y Dal81 con los promotores UGA. Por otra parte mostramos que tanto Stp1 como Dal81 son reclutados al promotor AGP1 de manera dependiente de inductor y que ambos factores de transcripción se necesitan mutuamente para cumplir su función. También Stp1, Stp2 y Dal81 actúan de manera concertada en la regulación de BAP2 y BAP3. Finalmente, encontramos que Leu3 actúa como un activador de la expresión de BAP2, mientras que no tiene efecto sobre la expresión de AGP1 y de BAP3. Por último, demostramos también que existe una jerarquía en el uso de fuentes pobres de nitrógeno. Cuando se encuentran presentes en el medio de cultivo, las células consumen primero leucina, luego alantoína y finalmente GABA a través de la expresión de AGP1, luego DUR3 y DAL7 y finalmente UGA4. Además, se demostró que Dal81 es el regulador central responsable de esta jerarquía. La complejidad en la regulación de cada una de las permeasas estudiadas sin duda refleja la alta capacidad que tienen las células de levadura a adaptarse a diversas y cambiantes condiciones del entorno, activando determinadas vías metabólicas.
Abstract:
The yeast Saccharomyces cerevisiae can use a wide variety of nitrogen sources. Nitrogen catabolite repression (NCR) is the mechanism by which cells use preferentially rich nitrogen sources and allows fast grow. On the other hand, NCR limits the synthesis of enzymes and other proteins responsible for the catabolism of poor nitrogen sources. This mechanism is controlled by four GATA transcription factors, the activators Gln3 and Gat1, and the repressors Uga43 and Gzf3. When NCR is relieved, yeast cells can metabolize poor nitrogen sources such as GABA, allantoin and leucine. For this purpose the pleiotropic transcription factor Dal81 and a specific regulatory protein (e.g. Uga3, Stp1, Stp2 and Dal82,) are needed for the activation of the permeases Uga4, Dur3, Agp1, Bap2 and Bap3. The main purpose of this work was to study the molecular mechanisms involved in the regulation of these permeases that are regulated by at least two complementary ways: one dependent on the quality of the nitrogen source and other dependent of the inducer. In this work we demonstrate that GATA factors differentially regulate each gene studied. We find that both Uga43 and Gzf3 can have a positive effect on the expression of nitrogen sensitive genes. Moreover, we demonstrate that Uga43 requires Leu3 to interact with its target promoters and this mechanism is responsible for the basal UGA4 expression. In contrast, Uga43 and Gln3 are not necessary for Uga3 and Dal81 interaction with UGA promoters. We also show that both Stp1 and Dal81 are recruited to AGP1 promoter only in the presence of inducer and that both transcription factors are mutually dependent. On BAP2 and BAP3 regulation the factors Stp1, Stp2 and Dal81 act in a concerted way. Finally, we find that Leu3 is an activator of BAP2 expression whereas it has no effect on AGP1 and BAP3 expression. We also demonstrated that there is a hierarchy by which S. cerevisiae uses different poor nitrogen sources. When they are present in the culture media, yeast cells use leucine, then allantoin, and finally GABA trough the regulation of the AGP1, DUR3, DAL7 and UGA4 genes. Moreover, our experiments show that Dal81 is the central protein responsible for the utilization of these poor nitrogen sources. The complexity of the regulation of each permease studied undoubtedly reflects the high capacity of yeast cells to adapt to different and changing environmental conditions, activating particular metabolic pathways.
Citación:
---------- APA ----------
Palavecino Ruiz, Marcos Daniel. (2017). Regulación transcripcional de genes de permeasas de Saccharomyces cerevisiae. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6151_PalavecinoRuiz
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Palavecino Ruiz, Marcos Daniel. "Regulación transcripcional de genes de permeasas de Saccharomyces cerevisiae". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2017.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6151_PalavecinoRuiz
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