Rcs1 como factor transcripcional implicado en la asimilación de hierro y el metabolismo respiratorio en Saccharomyces cerevisiae

dc.contributor
Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques
dc.contributor.author
Casas Herranz, Celia
dc.date.accessioned
2011-04-12T17:45:59Z
dc.date.available
2008-03-03
dc.date.issued
1996-05-03
dc.date.submitted
2008-03-03
dc.identifier.isbn
9788469134269
dc.identifier.uri
http://www.tdx.cat/TDX-0303108-115334
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/10803/8089
dc.description.abstract
El hierro es un elemento imprescindible para los seres vivos. En la naturaleza<br/>se encuentra fundamentalmente en forma de Fe(lll) formando parte de sales e<br/>hidróxidos de muy baja solubilidad, lo que lo hace biológicamente inaccesible para los<br/>seres vivos mediante mecanismos simples de asimilación. En su forma reducida, el<br/>Fe(ll) es mucho más soluble, pero también muy inestable, pasando immediatamente<br/>a Fe(lll) en presencia de oxígeno. Por otro lado, el hierro puede resultar tóxico para la<br/>célula a concentraciones superiores a las requeridas por ésta, hecho éste que ha<br/>forzado en la célula el desarrollo de mecanismos de incorporación del hierro<br/>altamente regulados. El primer paso en la asimilación del hierro por S. cerevisiae<br/>implica la reducción del Fe(lll) extracitoplasmático a Fe(ll), estado en el cual el hierro<br/>es captado y transportado al citoplasma celular. En S. cerevisiae se han descrito dos<br/>sistemas para la entrada de hierro en la célula. El sistema de baja afinidad, poco<br/>caracterizado hasta el momento, funciona cuando el hierro extracelular es abundante,<br/>siendo FET4 el gen que codifica para el transportador del hierro en estas<br/>condiciones, el único elemento genético de este sistema que ha sido caracterizado.<br/>Cuando el hierro es deficiente en el medio entra en funcionamiento el sistema de alta<br/>afinidad, en el que intervienen dos ferro-reductasas de membrana, productos de los<br/>genes FRE1 y FRE2, que reducen el Fe(lll) extracitoplasmático a Fe(ll), el cual es<br/>captado por una oxidasa de membrana, producto del gen F£T3, que se encarga de<br/>pasarlo de nuevo a Fe(lll) y transportarlo al citoplasma. Resultados nuestros y de<br/>otros autores demuestran que la expresión de estos tres genes depende del producto<br/>del gen RCS1 (también denominado AFT1). RCS1 es un gen de S. cerevisiae que<br/>había sido parcialmente secuenciado con anterioridad; mutantes con una delección<br/>parcial en el mismo tenían un tamaño celular superior al de la cepa salvaje. En este<br/>trabajo se ha completado la secuencia del gen RCS1 y se han construido mutantes<br/>nulos, esto es, portadores de una delección total del gen. Las células carentes de<br/>RCS1 no crecen en fuentes de carbono respirables como el etanol/glicerol, lo cual<br/>hizo pensar ¡nicialmente que RCS1 tuviese un papel en la desrepresión por glucosa.<br/>El análisis de la expresión de genes como ADH2 e ICL1, sometidos a represión por<br/>glucosa y necesarios para el crecimiento en este medio, ha revelado que dicha<br/>expresión no está afectada en el muíante. La identidad de RCS1 con el gen AFT1<br/>implicado en la asimilación de hierro por otros autores nos llevó a intentar relacionar<br/>la incapacidad de los mutantes RCS1 para crecer sobre fuentes de carbono<br/>respirables con su deficiente asimilación de hierro. Así, se ha comprobado que la<br/>ausencia de crecimiento del muíante en etanol/glicerol como únicas fuentes de<br/>carbono puede suprimirse adicionando hierro en exceso al medio. Por otro lado, el<br/>crecimiento en etanol/glicerol no requiere la inducción del sistema de alta afinidad,<br/>hecho que permite sugerir un papel adicional para RCS1 al anteriormente descrito,<br/>bien como responsable de mantener unos niveles de actividad ferro-reductasa y de<br/>entrada de hierro suficientes para el crecimiento en dicho medio, bien como<br/>responsable de la inducción de nuevos elementos implicados en la entrada de hierro<br/>que serían necesarios en esas condiciones, o bien porque sea necesario para un<br/>funcionamiento eficiente del sistema de baja afinidad. La sobreexpresión de RCS1<br/>produce una detención homogénea del crecimiento celular en la fase G1 del ciclo<br/>celular, efecto no suprimible ni por privación ni por adición de hierro. El uso de la<br/>genética de dominancia para contrarrestar este efecto podrá dar luz acerca de otros<br/>genes con interacción funcional con RCS1. En este trabajo se demuestra que Rcs1<br/>es o forma parte de un factor transcripcional activo sobre el promotor de FRE1. Así, la<br/>proteína Rcs1 unida al dominio de unión a DNA de la proteína Gal4 es capaz de<br/>transactivar dos sistemas reporteros (GAL1-HIS3 y GAL1-lacZ). En relación con ello,<br/>mediante estudios de retardamiento en gel, se ha podido comprobar que Rcs1 es<br/>necesaria, en condiciones deficitarias de hierro, para la estabilidad del complejo que<br/>reconoce la zona del promotor de FRE1 responsable de su regulación por hierro. La<br/>obtención de anticuerpos anti-Rcsl para su immunodetección ha permitido hacer un<br/>seguimiento de la proteína en diferentes condiciones. Así, se ha podido comprobar<br/>que dicha proteína está sujeta a una modificación postraduccional por fosforilación,<br/>que se produce en situaciones de detención del crecimiento celular. Estudios con<br/>cepas portadoras de mutaciones en diferentes elementos de la vía Ras han permitido<br/>descartar una implicación de la proteína quinasa A dependiente de cAMP en la<br/>fosforilación de Rcsl Asimismo, se ha visto que ósta es también independiente de<br/>las proteína quinasas producto de los genes YAK1 (que codifica para una quinasa<br/>antagónica de la proteína quinasa A) o SNF1 (quinasa necesaria para la desrepresión<br/>por glucosa). La fosforilación de Rcs1 parece corresponderse con una inactivación de<br/>la proteína y podría constituir un mecanismo para adaptar la entrada de hierro al<br/>estado metabólico de la célula.
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Universitat de Lleida
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dc.source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.subject
cèl·lules
dc.subject
RCS1
dc.subject
S. cerevisiae
dc.subject
gens
dc.subject
citoplasma celular
dc.subject
Fe(II)
dc.subject
Fe(lll)
dc.subject.other
Biologia cel·lular
dc.title
Rcs1 como factor transcripcional implicado en la asimilación de hierro y el metabolismo respiratorio en Saccharomyces cerevisiae
dc.type
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.subject.udc
576
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dc.subject.udc
61
cat
dc.contributor.director
Herrero Perpiñán, Enrique
dc.contributor.director
Aldea, Martí
dc.rights.accessLevel
info:eu-repo/semantics/openAccess
cat
dc.identifier.dl
L-534-2008


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