Regulation of gene expression program by the MAPK Sty1 and the transcription factor Atf1

Abstract

Reactive oxygen species (ROS) are a variety of molecules derived from molecular oxygen during different metabolic processes. ROS can react with different cellular components resulting in lipid peroxidation, protein oxidation and DNA damage. Single-cell organisms have to cope with a wide range of environmental changes and exposition to toxic compounds. In response to hydrogen peroxide (H2O2), S. pombe activates different signalling pathways depending on the severity of the stress exerted, mediate at least by two transcriptional factors (TFs), the AP-1 like Pap1 and the bZIP Atf1 controlled by the mitogen-activated protein kinase. In fission yeast, the Pap1 and Sty1 pathways constitute the key protective responses to oxidative stress. The MAPK Sty1 is activated upon several stress situations, like osmotic and oxidative stress. Since the modulation of gene expression is one of the main outputs of this response, we focused this work on the characterization of Sty1 pathway as a sensor of oxidative stress and the different molecular events leading to its transcriptional program activation. We have also, studied the role of translation by Elongator in the induction of the stress response

Els radicals lliures d’oxigen (ROS) són unes molècules derivades de l’oxigen provinents de diferents processos metabòlics. ROS poden reaccionar amb diferent components cel•lulars, resultant en peroxidació d’àcids grassos, oxidació de proteïnes i danys al DNA. Els organismes unicel•lulars estan sotmesos a una àmplia varietat de canvis ambientals i a l’exposició de compostos tòxics. En resposta a l’estrés oxidatiu provocat pel peròxid d’hidrogen, S. pombe activa diferent vies de senyalització segons la severitat de l’estrés sofert, dut a terme per dos factors de transcripció, Pap1 i el bZIP Atf1 sota el control aquest últim de la MAPK. En el llevat S. pombe, Pap1 i Sty1 constitueixen un paper clau per lat resposta a l’estrés oxidatiu. La MAPK Sty1 s’activa sota l’efecte de diferent estressos, aixi com l’estrés oxidatiu o l’osmòtic. La modulació de la resposta gènica és un dels principals punts en aquesta resposta, hem centrat el treball d’aquesta tesis en la caracterització de la ruta de Sty1 com a sensor de l’estrés oxidatiu així com els diferents events moleculars que activen el programa transcripcional. També hem estudiat el paper de la traducció per l’Elongato en la inducció de la resposta a estrés.