Estudio funcional de proteínas ribosómicas durante la biogénesis de ribosomas en saccharomyces cerevisiae

Abstract

En el Capítulo I de esta tesis se muestran los resultados de la caracterización funcional de la proteína ribosómica L35, componente esencial de la subunidad grande del ribosoma. Nuestros resultados indican que la ausencia de L35 en las células tiene como consecuencia un déficit en la producción de subunidades 60S. Tal y como se demuestra por los experimentos de pulso-caza y de hibridación Northern, este déficit se debe a una fuerte inhibición en el procesamiento del pre-rRNA 27SB, dando lugar a niveles muy reducidos de los pre-rRNAs 7S y 25.5S y, en último término, de los rRNAS maduros 5.8S y 25S respectivamente. Además, se observa un claro retraso en el procesamiento temprano en los sitios A0, A1 y A2, que tiene como última consecuencia una reducción en los niveles del rRNA 18S y la aparición del precursor aberrante 23S. Estos resultados están en consonancia con estudios sistemáticos previos (1), donde L35 aparece en el grupo de las proteínas ribosómicas que intervienen en pasos intermedios del procesamiento de los pre-rRNAs. Nuestros resultados demuestran también que la proteína ribosómica L35 se asocia de forma estable a las partículas pre-60S tempranas y que su presencia es necesaria para el transporte óptimo de las partículas pre-60S del núcleo hacia el citoplasma. En el Capítulo II se presentan los resultados de la caracterización funcional de la proteína ribosómica L26, otro componente estructural de la subunidad grande del ribosoma. Estos resultados nos han permitido demostrar la no esencialidad de L26 en el crecimiento celular, durante el proceso de biogénesis de ribosomas y en la función ribosómica. Si bien, a través de los experimentos de pulso-caza se puede observar un ligero retraso en el procesamiento del pre-rRNA 27SB en ausencia de L26. Nuestros resultados demuestran también que la proteína ribosómica L26 se ensambla establemente en partículas pre-60S tempranas y su presencia es necesaria para un transporte eficiente de las partículas pre-60S desde el núcleo hacia el citoplasma. Globalmente, estos resultados establecen claras diferencias en la ruta de ensamblaje de la subunidad grande entre eucariotas y procariotas (3). Finalmente, en el Capítulo III se muestra el estudio de la dinámica de asociación y disociación de las partículas pre-60S del factor de actuación en trans Rlp7 y su relación con el ensamblaje de la proteína ribosómica L7. Rlp7 pertenece al grupo de factores de actuación en trans que se asemejan a proteínas ribosómicas, compartiendo un 40% de homología en sus secuencias. Se ha propuesto que el lugar de unión de estos factores a las partículas pre-ribosómicas es el mismo que ocupan las proteínas ribosómicas correspondientes en la partícula ribosómica madura (4, 5). Nuestros resultados confirman que Rlp7 se incorpora a partículas pre-ribosómicas 90S tempranas que contienen el pre-rRNA 35S y se libera de las partículas pre-ribosómicas tras el procesamiento del ITS2, en algún punto previo al procesamiento del extremo 3¿ del pre-rRNA 7S. Por su parte, la proteína ribosómica L7 se ensambla en el núcleo de forma estable a partículas pre-60S tempranas que contienen el pre-rRNA 27SA2. Ambas proteínas presentan dominios de unión a RNA en su secuencia. Nuestros resultados de CRAC revelan los lugares de unión de estas proteínas en el (pre-)rRNA. Rlp7 presenta tres lugares de unión al pre-rRNA en la zona del ITS2. La proteína ribosómica L7 no comparte ninguno de estos sitios de unión, mapeando exclusivamente en regiones del rRNA 25S. Nuestros experimentos de inmunoprecipitación de partículas (pre-)ribosómicas que contienen la proteína ribosómica L7 indican que Rlp7 está presente en estas partículas. A través de los experimentos de inmunoprecipitación de partículas pre-ribosómicas que contienen Rlp7, combinados con la técnica SILAC, se confirma la presencia de L7 en dichas partículas. Estos últimos resultados demuestran que ambas proteínas pueden coexistir en las mismas partículas pre-ribosómicas. En conjunto, estos resultados demuestran que el lugar de unión de Rlp7 a las partículas pre-60S no es el mismo que el de la proteína ribosómica L7 en las partículas 60S maduras y que no existe ninguna interdependencia entre estas proteínas durante el proceso de ensamblaje.