Regulación de la expresión del gen UGA4 de Saccharomyces cerevisiae : mecanismos moleculares involucrados en la respuesta a los aminoácidos extracelulares

• Autores: Cardillo, Sabrina Beatriz
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Correa García, Susana Raquel; Bermúdez Moretti, Mariana
• Materia: UGA4; GABA; LEUCINA; SENSOR DE AMINOACIDOS SPS; UGA4; GABA; LEUCINE; SPS AMINO ACID SENSOR
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La levadura Saccharomyces cerevisiae es capaz de incorporar y metabolizar el ácido γ-aminobutírico (GABA) gracias a los productos de tres genes: UGA4, UGA1 y UGA2. El primero de ellos, UGA4, codifica para una permeasa específica de GABA que es capaz de incorporar este aminoácido a las células. Luego, el GABA puede ser degradado por las enzimas GABA transaminasa y succinato semialdehído deshidrogenasa, codificadas por los genes UGA1 y UGA2, respectivamente. Estos genes son inducibles por GABA y esta inducción depende de los factores de transcripción Uga3 y Uga35/Dal81. Estudios previos reportaron que la inducción del gen UGA4 se ve afectada por la presencia de aminoácidos en una forma dependiente del sensor SPS. En este trabajo demostramos no sólo que el sensor SPS interviene en la regulación por leucina del gen UGA4, sino que también los factores Stp1 y Stp2 intervienen en esta regulación. En presencia de leucina, se observó un menor reclutamiento de los factores Uga3 y Uga35/Dal81 al promotor UGA4, lo que sería la causa de la menor inducción observada en esas condiciones. Por otra parte, se demostró que esta alteración en la interacción de dichos factores con el promotor UGA4 es causada por una señal disparada por el sensor SPS. Ambos factores, Uga3 y Uga35/Dal81, actúan a través del elemento UASGABA presente en el promotor UGA4 y dependen uno del otro para poder interactuar con dicho elemento. Más aún, nuestros resultados sugieren que el factor de transcripción Uga35/Dal81 interactúa con el promotor UGA4 a través del factor Uga3. Por otra parte, se demostró que la inducción de la expresión de los otros genes miembros del regulón UGA, UGA1 y UGA2, es también inhibida por aminoácidos en una forma dependiente del sensor SPS y que esta regulación ocurre muy probablemente a través del mecanismo establecido para UGA4. Por último, demostramos que el factor de transcripción Leu3 regula negativamente la expresión de los genes UGA4 y UGA1 pero no interviene en la regulación de UGA2.
Saccharomyces cerevisiae yeast cells are able to transport and metabolize γ-aminobutyric acid (GABA) using the product of three genes: UGA4, UGA1 and UGA2. The first one, UGA4, encodes a GABA specific permease, while the other two genes, UGA1 and UGA2, encode the GABA transaminase and semialdehyde dehydrogenase enzymes, both responsiblefor GABA degradation. These genes are inducible by GABA and this induction depends on Uga3 and Uga35/Dal81 transcription factors. Previuos reports demonstrated that UGA4 induction is inhibited by the presence of extracellular amino acids being this effect mediated by the SPS amino acid sensor. In this work we demonstrated that the effect of leucine on UGA4 induction is not only mediated by the SPS sensor, but also by the Stp1 and Stp2 transcription factors. Uga3 and Uga35/Dal81 recruitment to UGA4 promoter was affected by the presence of leucine, wich would be the reason of the low induction levels observed in these conditions. We also demonstrated that the low recruitment of these transcription factors to the UGA4 promoter was mediated by a signal triggered by the SPS amino acid sensor. Both transcription factors, Uga3 and Uga35/Dal81, act trough the UASGABA element present in the UGA4 promoter and they depend on each other to interact with that element. In adittion, our results suggest that the Uga35/Dal81 transcription factor interacts with the UGA4 promoter through Uga3. Moreover, we demonstrated that the induction of the other two members of the UGA regulon, UGA1 and UGA2, is also inhibited by extracellular amino acids by the same mechanism we established for UGA4. Finally, we demonstrated that the Leu3 transcription factor negatively regulates UGA4 and UGA1 expression, but does not participate in UGA2 regulation.
Fil: Cardillo, Sabrina Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.