Estudio integrativo de vías de señalización de MAP quinasas de Saccharomyces cerevisiae - Baltanás, Rodrigo (2012)
El objetivo principal de esta tesis fue estudiar la interacción entre las vías de MAP quinasas de Saccharomyces cerevisiae. Estas vías están representadas en humanos, donde su mal funcionamiento puedeconducir a patologías tales como cáncer o problemas en el desarrollo. La complejidad de los circuitos de señalización de MAP quinasas en células de mamíferos dificulta lacomprensión de como estas integran las señales que los activan. Para resolver este problema, una estrategiaes analizar sistemas biológicos más simples que comparten propiedades con los más complejos. En estesentido, nos propusimos caracterizar exhaustivamente sistemas de señalización de MAP quinasas en unsistema biológico simple, la levadura S. cerevisiae. En esta tesis decidimos determinar los puntos de flujo de información entre las vías de "Respuesta a Shock Hiperosmótico" (HOG) y de "Respuesta a Feromona" (PR) de levaduras, ya que estas vías compartencomponentes en sus vías de señalización y existe controversia sobre sus interacciones. A su vez, estudiamosestas vías en células individuales, estimulando las mismas controlando la dosis de los estímulos utilizados y enuna variada serie de condiciones experimentales. Finalmente, medimos las respuestas de estas vías de unmodo cuantitativo, estudiando su dinámica temporal y analizando el mayor número de respuestas posible encada célula. Resumiendo los resultados obtenidos, podemos decir, que la vía de HOG no presenta osmoadaptaciónperfecta como se había afirmado previamente y permanece activa en estado estacionario. Su activación esmayor cuanto mayor es la osmolaridad externa, y también depende del gradiente químico de glicerol. Además, vemos una alta variabilidad de la respuesta de HOG en células individuales. A nivel de las interacciones entre las vías de MAP quinasas, determinamos que la vía PR es capaz deactivar a la vía HOG en células adaptadas a alta osmolaridad. Esta compleja activación requiere de la MAPK dela vía de integridad de la pared celular (CWI) Slt2/Mpk1 y del polarisoma. La activación de HOG es pulsátil ypresenta una alta variabilidad en células individuales. Los picos de actividad de HOG coinciden con eventosmorfogenéticos inducidos por PR en los cuales se activa Slt2/Mpk1. La vía PR induce una salida de glicerol, queestaría mediada por Slt2/Mpk1, y este sería el mecanismo que llevaría a la activación de la vía HOG. Lainducción de HOG también puede lograrse a través de la activación de Slt2/Mpk1 mediante shock térmico. Ambos tipos de activaciones (por feromona o alta temperatura) son proporcionales a la osmolaridad externa ydependen del gradiente químico de glicerol. Una consecuencia fisiológica de esta activación de HOGpromovida por la vía PR es que las células en estas condiciones presentan una mejor capacidad deosmoadaptación. Finalmente, podemos agregar que los shocks hiperosmóticos inhiben a la vía PR durante la etapa derespuesta aguda, pero no hemos establecido aún los actores moleculares que median esta inhibición. Sin embargo, podemos descartar algunos componentes de la vía de HOG como Sho1, Ssk1 y Hog1. Para terminar,la alta osmolaridad, a largo plazo, en células ya adaptadas, cambia la dinámica de la respuesta de la vía PRreduciendo su sensibilidad a α factor. Esta reducción es proporcional a la osmolaridad externa. Esperamos que los resultados encontrados en este sistema biológico sean de utilidad, para pensar deuna manera más integrativa, como se comporta la dinámica de la respuesta en un dado sistema frente amúltiples señales externas, de acuerdo a como el mismo las integra globalmente.