Elongación transcripcional en Saccharomyces Cerevisiae influencia en el control del ciclo celular y nuevas herramientas para su estudio "in vivo"

Abstract

La transcripción es el proceso mediante el cual la información genética, contenida en el DNA, es expresada en forma de RNA. La mayor parte de los genes eucarióticos, tanto aquellos que codifican proteínas como la mayoría de los RNA nucleares peque&ntild e;os (snRNA), son transcritos por una maquinaria cuya pieza fundamental es la RNA polimerasa II (RNAPII).La transcripción por parte de la RNAPII comprende varias fases: iniciación, elongación y terminación. La producción de un RNA mensajero (mRNA) maduro requiere además el procesamientod el RNA transcrito para ser finalmente transportado al citoplasma, donde se llevará a cabo su traducción a proteína. Todos estos procesos: transcripción, procesamiento y transporte al citoplasma no son independientes, sino que existe una coordinación entre ellos (Burckin et al., 2005), de forma que desde los primeros estadíos de la transcripción factores implicados en el procesamiento y transporte del RNa al citoplasma se asocian a la maquinaria transcripcional (Aguilera, 2005; Maniatis and Reed, 2002).La maquinaria transcripcional está bastante conservada en todos los eucariotas desde levaduras hasta humanos. La RNAPII está formada por doce subunidades codificadas por los genes RPB1 a RPB12. Todos ellos son esenciales excepto RPB4 y RPB9 (Woychik and Young, 1989).Las subunidades Rpb1 y Rpb2 son las de mayor tamaño y las más conservadas evolutivamente. La subunidad Rpb1 posee un dominio carboxilo terminal (CTD, del inglés "carboxi-terminal-domain" ), exclusivo de la RNAPII. Este CTD es esencial y desempeña un papel fundamental tanto en la regulación de la transcripción como en la coordinación entre la transcripción y procesos postranscripcionales. Consiste en una serie de repeticiones en tándem de heptapéptido Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser. Dicha secuencia está conservada en todos los eucariotas, aunque varia el número de repeticiones (26 en Saccharomyces cerevisiaey 52 en humanos). Dos de las serinas del heptapéptido (ser2 y Ser5) están sujetas a fosforilaciones reversibles durante el ciclo de la transcripción (Dahmus, 1996).Rpb9 desempeña un importante papel en la regulación de la elongación transcirpcional "in vivo" , así se han encontrado mutantes de RPB9 sensibles a 6-azauracilo (Hemming et al., 2000), droga que inhibe la síntesis de nucleótidos, produce un descenso del nivel de nucleótidos disponibles (Exinger and Lacroute, 1992) y en consecuencia afecta a la elongación transcripcional, de forma que la sensibilidad a la misma indica frecuentemente defecto en elongación transcripcional. La subunidad Rpb9 parece mediar el papel del factor TFIIS en la superación de las situacones de bloqueo que sufre la RNAPII. Además, la deleción de RPB9 presenta letalidad sintética con la deleción del gen que codifica la subunidad acetiltransferasa del elongador (Elp3) y la subunidad desacetilasa del complejo SAGA (Gcn5) (Van Mullem et al., 2002). También se ha descrito que Rpb9 juega un papel fundamental en la fidelidad de la RNAPII (Nesser et al., 2006).En esta Tenis nos hemos planteado dos objetivos principales:1. La construcción y puesta a punto de una herramienta para la medida de la eficiencia de la elongación transcripcional "in vivo" .2. El estudio de la influencia del estado de la elongación transcripcional sobre la progresión del ciclo celular en la transición G1-S. este segundo objetivo se ha abordado desde dos puntos de vista: 2.1. El estudio del mecanismo responsable del bloqueo en G1 experimentado por el mutante spt16-197, afectado en una subunidad del complejo FACT, a temperatura restrictiva. 2.2. El estudio del efecto sobre la progresión del ciclo celular en la transición G1-S de drogas inhibidoras de la elongación transcripcional.