O exossomo é um complexo constituído por até 11 subunidades (Rrp4p, Rrp6p, Rrp40p, Rrp41p, Rrp42p, Rrp43p, Rrp44p, Rrp45p, Rrp46p, Csl4p, Mtr3p) que possui atividade exorribonucleolítica 3`→5` e está envolvido no processamento e degradação de vários tipos de RNAs na célula eucariótica. O complexo tem sido estudado em diversos organismos, como leveduras, insetos, plantas, humanos e também em várias espécies de archaea. Apesar da conservação da estrutura do exossomo ao longo da evolução e de oito subunidades do exossomo eucariótico apresentarem domínios de RNase, apenas duas proteínas, Rrp6p e Rrp44p têm atividade catalítica. A despeito da importância do exossomo para a célula, ainda não está claro o papel de cada subunidade na atividade do complexo. Neste trabalho foram utilizados mutantes da subunidade Rrp43p a fim de avaliar como mutações pontuais nesta subunidade afetam a montagem e estabilização do complexo do exossomo de Saccharomyces cerevisiae. Ensaios de purificação do exossomo com TAP-Rrp43p revelaram que os mutantes co-purificam Mtr3p e Rrp44p menos eficientemente. Além disso, os mutantes também apresentam atividade exorribonucleolítica 3`→5` reduzida, indicando que o defeito na montagem do complexo pode afetar a sua atividade enzimática. / The exosome is a protein complex comprised of up to eleven subunits (Rrp4p, Rrp6p, Rrp40p, Rrp41p, Rrp42p, Rrp43p, Rrp44p, Rrp45p, Rrp46p, Csl4p and Mtr3p) that has 3`→5` exoribonucleolytic activity and is involved in degradation and processing pathways of several kinds of RNA in eukaryotes. This complex has also been identified in several organisms, such as yeast, insects, plants, humans and also many species of archaea. Despite the overall structure conservation of the complex throughout evolution and eight of the eukaryotic exosome subunits displaying RNase domains, only two proteins, Rrp6p and Rrp44p have catalytic activity. Although the exosome has been shown to be involved in many different aspects of RNA metabolism, the role that each subunit plays in the activity of the complex has not yet been determined. In this work we used of TAP-purified exosome complexes to study the effect of Rrp43p mutations on the assembly and stabilization of the complex in Saccharomyces cerevisiae. Co-immunoprecipitation assays revealed that Rrp43p mutants co-purify Mtr3p and Rrp44p subunits less efficiently. Besides, Rrp43p mutants also present decreased activity, indicating that an assembly defect may affect its enzymatic activity

O exossomo é um complexo constituído por até 11 subunidades (Rrp4p, Rrp6p, Rrp40p, Rrp41p, Rrp42p, Rrp43p, Rrp44p, Rrp45p, Rrp46p, Csl4p, Mtr3p) que possui atividade exorribonucleolítica 3`→5` e está envolvido no processamento e degradação de vários tipos de RNAs na célula eucariótica. O complexo tem sido estudado em diversos organismos, como leveduras, insetos, plantas, humanos e também em várias espécies de archaea. Apesar da conservação da estrutura do exossomo ao longo da evolução e de oito subunidades do exossomo eucariótico apresentarem domínios de RNase, apenas duas proteínas, Rrp6p e Rrp44p têm atividade catalítica. A despeito da importância do exossomo para a célula, ainda não está claro o papel de cada subunidade na atividade do complexo. Neste trabalho foram utilizados mutantes da subunidade Rrp43p a fim de avaliar como mutações pontuais nesta subunidade afetam a montagem e estabilização do complexo do exossomo de Saccharomyces cerevisiae. Ensaios de purificação do exossomo com TAP-Rrp43p revelaram que os mutantes co-purificam Mtr3p e Rrp44p menos eficientemente. Além disso, os mutantes também apresentam atividade exorribonucleolítica 3`→5` reduzida, indicando que o defeito na montagem do complexo pode afetar a sua atividade enzimática. / The exosome is a protein complex comprised of up to eleven subunits (Rrp4p, Rrp6p, Rrp40p, Rrp41p, Rrp42p, Rrp43p, Rrp44p, Rrp45p, Rrp46p, Csl4p and Mtr3p) that has 3`→5` exoribonucleolytic activity and is involved in degradation and processing pathways of several kinds of RNA in eukaryotes. This complex has also been identified in several organisms, such as yeast, insects, plants, humans and also many species of archaea. Despite the overall structure conservation of the complex throughout evolution and eight of the eukaryotic exosome subunits displaying RNase domains, only two proteins, Rrp6p and Rrp44p have catalytic activity. Although the exosome has been shown to be involved in many different aspects of RNA metabolism, the role that each subunit plays in the activity of the complex has not yet been determined. In this work we used of TAP-purified exosome complexes to study the effect of Rrp43p mutations on the assembly and stabilization of the complex in Saccharomyces cerevisiae. Co-immunoprecipitation assays revealed that Rrp43p mutants co-purify Mtr3p and Rrp44p subunits less efficiently. Besides, Rrp43p mutants also present decreased activity, indicating that an assembly defect may affect its enzymatic activity

A síntese ribossomal é uma das maiores atividades em células eucarióticas. Este processo inicia-se no nucléolo e é finalizado após a exportação das subunidades 40S e 60S para o citoplasma. Três dos RNAs ribossomais de eucariotos (18S, 5.8S e 25S) são sintetizados como um transcrito primário de 35S, o qual é processado através de uma complexa e ordenada série de modificações nucleotídicas e clivagens endo e exonucleolíticas. Estas reações dependem de aproximadamente 170 proteínas, 80 small nucleolar RNAs e de seqüências no pré-rRNA. Os fatores trans-atuantes envolvidos no processamento podem ser agrupados como RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) e exonucleases, que incluem o complexo exossomo. O exossomo de levedura é formado por 10 proteínas essenciais que atuam na maturação de rRNAs, snRNAs, snoRNAs, além da degradação de mRNAs incorretamente processados. A estrutura do exossomo de archaea foi descrita recentemente, mas ainda não existem muitas informações sobre a regulação deste complexo e sobre a participação de cofatores que interagem de forma transiente com o exossomo. Diante disso, este trabalho visou a caracterização funcional das proteínas que formam o anel de RNases PH em Saccharomyces cerevisiae, assim como a caracterização estrutural e funcional de possíveis cofatores do exossomo de Saccharomyces cerevisiae, Nop17p e Ylr022p, e do exossomo de Pyrococcus, Pab418p, Pab1135p e aNip7p. Os dados obtidos evidenciam que a atividade exonucleolítica do exossomo de levedura, assim como o de archaea, é dependente da formação de heterodímeros; Ylr022p, uma proteína de levedura com função não caracterizada, liga inespecificamente RNA in vitro, mas mais eficientemente alguns RNAs in vivo. Dentre as proteínas de archaea, Pab418p e aNip7p também ligam RNA, e como demonstrado aqui, aNip7p influencia significativamente a atividade do exossomo de archaea. / The synthesis of ribosomes is one of the major metabolic pathways in eukaryotic cells. This process starts in the nucleolus and ends with the export and final maturation of the ribosomal subunits 40S and 60S in the cytoplasm. Three eukaryotic ribosomal RNAs (18S, 5.8S and 25S) are synthesized as a 35S primary transcript (35S pre-rRNA), which is then processed by a complex and ordered series of nucleotide modifications and endo- and exonucleolytic cleavage reactions. These processing reactions depend on 170 proteins, 80 small nucleolar RNAs and specific pre-rRNA sequences. The trans-acting factors, that take part in the processing can be grouped as RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) and exonucleases, including the exosome. The yeast exosome is composed of 10 essential proteins that function in the processing of rRNAs, snRNAs, snoRNAs and in the degradation of aberrant mRNAs. Recently, the archaeal exosome structure was determined, but no information is yet available on the regulation of the exosome function or on the possible role of the cofactors that transiently interact with it. The main goals of this work were the functional characterization of the protein components of the Saccharomyces cerevisiae exosome RNase PH ring, as well as the structural and functional characterization of the possible cofactors of that complex, Nop17p and Ylr022p. Since the recent characterization of the Pyrococcus exosome, the study of the archaeal exosome cofactors, Pab418p, Pab1135p and aNip7p, was also included in this work, in order to correlate the data on the complex of these different organisms. Our results show that the exonucleolytic activity of the yeast exosome is dependent on the heterodimers formation, as described for archaea. Although it is not clear how Nip7p affects the exosome function in yeast, aNip7p binds RNA and inhibits a-exosome activity in vitro. Yeast Ylr022p binds RNA inespecificaly in vitro, but coprecipitates specific RNAs more efficiently from total cell extracts. Its archaeal orthologue, Pab418p, also binds RNA, but does not affect significantly a-exosome function.

Em eucariotos, o processamento de pré-rRNA depende de vários fatores como endonucleases, exonucleases, RNA helicases, enzimas modificadoras de rRNA e componentes de snoRNPs. Com o objetivo de caracterizar novas proteínas envolvidas no processamento de pré-rRNA, foi identificada a proteína Nop53p interagindo com a proteína nucleolar Nop17p a partir de uma varredura da biblioteca de cDNAs de Saccharomyces cerevisiae. A cepa condicional contendo a seqüência da ORF NOP53 sob controle do promotor de galactose não cresce em meio contendo glicose, indicando que Nop53p seja uma proteína essencial para a viabilidade celular. Os resultados deste trabalho demonstram que Nop53p está envolvida nas etapas iniciais de clivagem do pré-rRNA, assim como nas clivagens responsáveis pela formação dos rRNAs maduros 5.8S e 25S. Análise mais detalhada do processamento de pré-RNA por Northern blot e \"pulse-chase labeling\", revelou também que Nop53p afeta principalmente o processamento do rRNA intermediário 27S, que origina os rRNAs maduros 5.8S e 25S. Nop53p participa do processamento desses rRNAs afetando a poliadenilação dos precursores dos rRNAs 5.8S e 25S. Experimentos de co-imunoprecipitação de RNA com a proteína de fusão ProtA-Nop53p confirmaram o envolvimento de Nop53p no processamento do 27S rRNA, indicando que essa proteína possa ligar RNA diretamente. A capacidade de Nop53p de ligar RNA foi confirmada através de testes in vitro, enquanto que ensaios de co-imunoprecipitação de cromatina revelaram que Nop53p liga-se ao rRNA 5.8S durante a transcrição. Nop53p regula a função do exossomo através da sua interação direta com a subunidade exclusivamente nuclear deste complexo, Rrp6p. / In eukaryotes, the rRNA processing depends on several factors, such as, endonucleases, exonucleases, RNA helicases, rRNA modifying enzymes and components of the snoRNPs. With the purpose of characterizing new proteins involved in pre-rRNA processing, Nop53p was identified interacting with the nucleolar protein Nop17p in a two hybrid assay. The conditional yeast strain containing the sequence of the ORF NOP53 under the control of the galactose promoter cannot grow in medium containing glucose, indicating that the protein is essential for cell viability. The results of this work demonstrate that Nop53p is involved in the initial steps of pre-rRNA processing and in the cleavages responsible for the formation of the mature rRNAs 5.8S and 25S. A more detailed analysis of the pre-rRNA processing, by Northern blot and pulse-chase labeling, revealed that Nop53p affects the processing of the 27S precursor, that originates the rRNAs 5.8S and 25S. Nop53p participates in the processing of these RNAs by affecting the polyadenylation of the precursors of the rRNAs 5.8S and 25S. RNA co-imunoprecipitation assays with the fusion protein A-Nop53p confirmed the involvement of Nop53p in the processing of the 27S pre-rRNA, indicating that the protein may interact directly with the RNA. The capacity of Nop53p to bind RNA was confirmed by in vitro assays, while chromatin imunoprecipitation assays demonstrated that Nop53p binds the 5.8S rRNA co- transcriptionally. Nop53p regulates the function of the exosome by interacting directly with the exclusively nuclear subunit of the complex, Rrp6p.

Células neuronais cocultivadas com células-tronco derivadas do tecido adiposo (ADSC) podem induzir estas últimas à transdiferenciação neuronal. No entanto, os processos de comunicação celular envolvidos nessa indução, e a funcionalidade da ADSC transdiferenciada in vivo, são desconhecidos. Recentemente, um novo tipo de comunicação celular mediada por vesículas extracelulares são indicados na modulação de diferentes eventos celulares como a diferenciação. Portanto, a hipótese, nesta proposta, foi identificar se o processo de diferenciação celular é mediado por vesículas extracelulares e se as células diferenciadas são capazes de atuar na regeneração de tecidos nas lesões do sistema nervoso periférico. Para tal, essa pesquisa foi dividida em duas fases: a primeira consiste no processo in vitro, com o objetivo de observar o processo de transição da ADSC para a linhagem neuronal e analisar a função da comunicação celular no processo de diferenciação; a segunda consistiu na avaliação in vivo da possível funcionalidade das ADSC diferenciadas. O camundongo foi o modelo animal utilizado (C57BL/6 e FVB). As ADSC e as células neuronais foram isoladas, cultivadas em cultivo primário e cocultivadas durante três, sete e 14 dias. Para a comprovação das mudanças fenotípicas das ADSC, realizou-se a imunolocalização com beta tubulina III e SNAP25 e PCR em tempo real (RT-qPCR) dos genes Map2 e Snap25. Seguido de analises de genes relacionados com a neurogênese. Adicionalmente, as vesículas extracelulares foram isoladas e utilizados para análises in vitro da diferenciação e análises gênicas e funcionais. Como resultado, verificou-se que as ADSC em cocultivo com neurônios podem se diferenciar em neuronais-like. Além disso, comprovou-se a comunicação por vesículas extracelulares entre neurônios e ADSC, e as vesículas extracelulares foram correlacionadas neste processo, pelo transporte da proteína SNAP25. Após estes resultados prosseguiu-se para a segunda fase deste trabalho, a etapa in vivo, que incidiu na utilização das ADSC cocultivadas por sete dias e avaliação funcional local e sistêmica no processo de regeneração do nervo ciático após neurotmese. Como resultado desta etapa as células-tronco cocultivadas modularam a lesão, e proporcionaram uma melhoria na funcionalidade após lesão. Conclui-se, através desta pesquisa, que as ADSC diferenciadas em neuronais-like, sob indução dos neurônios e suas vesículas extracelulares podem ser uma fonte celular alternativa no auxílio na regeneração de nervos periféricos. / Neuronal cells co-cultured with stem cells derived from adipose tissue (ADSC) can induce the latter to neuronal transdifferentiation. However, the cellular communication processes involved in this induction, and the functionality of the transdifferentiated ADSC in vivo, are unknown. Recently, a new type of cellular communication measured by extracellular vesicles was indicated in the modulation of different cellular events like differentiation. Therefore, the hypothesis in this proposal was to identify if the process of cellular differentiation is mediated by extracellular vesicles and if the differentiated cells are able to act in the regeneration of tissues in the lesions of the peripheral nervous system. For this, the research was divided in two phases: the first one consisted of the in vitro process, with the objective of observing the transition process of the ADSC to the neuronal lineage and analyzing the cellular communication function in the differentiation process; the second consisted in the in vivo evaluation of the possible functionality of the differentiated ADSCs. Murine was the animal model used (C57BL/6 and FVB). ADSCs and neuronal cells were isolated, cultured in primary culture and co-cultured for three, seven and 14 days. To confirm the phenotypic changes of ADSC, immunolocalization with beta tubulin III and SNAP25 and real-time PCR (RT-qPCR) of the Map2 and Snap25 genes was performed, followed by analysis of genes related to neurogenesis. In addition, extracellular vesicles were isolated and used for in vitro differentiation and gene and functional analysis. As a result, it has been found that ADSCs in co-culture with neurons can differentiate into neuronal-like. The communication by extracellular vesicles between neurons and ADSCs was verified, and the extracellular vesicles were correlated in the differentiation process by the transport of the protein SNAP25. After these results, the second phase of this work was continued, the in vivo step, which focused on the use of the co-cultivated ADSCs for seven days and functional local and systemic evaluation in the process of sciatic nerve regeneration after neurotmese. As a result of this step, the co-cultured stem cells modulated the lesion and provided an improvement in functionality after injury. It is concluded that ADSCs can transdifferentiate neuronal lines in co-culture with neurons, the extracellular vesicles play a certain role in this process and the transdifferentiated ADSC may be an alternative to aid in the regeneration of peripheral nerves.

Células neuronais cocultivadas com células-tronco derivadas do tecido adiposo (ADSC) podem induzir estas últimas à transdiferenciação neuronal. No entanto, os processos de comunicação celular envolvidos nessa indução, e a funcionalidade da ADSC transdiferenciada in vivo, são desconhecidos. Recentemente, um novo tipo de comunicação celular mediada por vesículas extracelulares são indicados na modulação de diferentes eventos celulares como a diferenciação. Portanto, a hipótese, nesta proposta, foi identificar se o processo de diferenciação celular é mediado por vesículas extracelulares e se as células diferenciadas são capazes de atuar na regeneração de tecidos nas lesões do sistema nervoso periférico. Para tal, essa pesquisa foi dividida em duas fases: a primeira consiste no processo in vitro, com o objetivo de observar o processo de transição da ADSC para a linhagem neuronal e analisar a função da comunicação celular no processo de diferenciação; a segunda consistiu na avaliação in vivo da possível funcionalidade das ADSC diferenciadas. O camundongo foi o modelo animal utilizado (C57BL/6 e FVB). As ADSC e as células neuronais foram isoladas, cultivadas em cultivo primário e cocultivadas durante três, sete e 14 dias. Para a comprovação das mudanças fenotípicas das ADSC, realizou-se a imunolocalização com beta tubulina III e SNAP25 e PCR em tempo real (RT-qPCR) dos genes Map2 e Snap25. Seguido de analises de genes relacionados com a neurogênese. Adicionalmente, as vesículas extracelulares foram isoladas e utilizados para análises in vitro da diferenciação e análises gênicas e funcionais. Como resultado, verificou-se que as ADSC em cocultivo com neurônios podem se diferenciar em neuronais-like. Além disso, comprovou-se a comunicação por vesículas extracelulares entre neurônios e ADSC, e as vesículas extracelulares foram correlacionadas neste processo, pelo transporte da proteína SNAP25. Após estes resultados prosseguiu-se para a segunda fase deste trabalho, a etapa in vivo, que incidiu na utilização das ADSC cocultivadas por sete dias e avaliação funcional local e sistêmica no processo de regeneração do nervo ciático após neurotmese. Como resultado desta etapa as células-tronco cocultivadas modularam a lesão, e proporcionaram uma melhoria na funcionalidade após lesão. Conclui-se, através desta pesquisa, que as ADSC diferenciadas em neuronais-like, sob indução dos neurônios e suas vesículas extracelulares podem ser uma fonte celular alternativa no auxílio na regeneração de nervos periféricos. / Neuronal cells co-cultured with stem cells derived from adipose tissue (ADSC) can induce the latter to neuronal transdifferentiation. However, the cellular communication processes involved in this induction, and the functionality of the transdifferentiated ADSC in vivo, are unknown. Recently, a new type of cellular communication measured by extracellular vesicles was indicated in the modulation of different cellular events like differentiation. Therefore, the hypothesis in this proposal was to identify if the process of cellular differentiation is mediated by extracellular vesicles and if the differentiated cells are able to act in the regeneration of tissues in the lesions of the peripheral nervous system. For this, the research was divided in two phases: the first one consisted of the in vitro process, with the objective of observing the transition process of the ADSC to the neuronal lineage and analyzing the cellular communication function in the differentiation process; the second consisted in the in vivo evaluation of the possible functionality of the differentiated ADSCs. Murine was the animal model used (C57BL/6 and FVB). ADSCs and neuronal cells were isolated, cultured in primary culture and co-cultured for three, seven and 14 days. To confirm the phenotypic changes of ADSC, immunolocalization with beta tubulin III and SNAP25 and real-time PCR (RT-qPCR) of the Map2 and Snap25 genes was performed, followed by analysis of genes related to neurogenesis. In addition, extracellular vesicles were isolated and used for in vitro differentiation and gene and functional analysis. As a result, it has been found that ADSCs in co-culture with neurons can differentiate into neuronal-like. The communication by extracellular vesicles between neurons and ADSCs was verified, and the extracellular vesicles were correlated in the differentiation process by the transport of the protein SNAP25. After these results, the second phase of this work was continued, the in vivo step, which focused on the use of the co-cultivated ADSCs for seven days and functional local and systemic evaluation in the process of sciatic nerve regeneration after neurotmese. As a result of this step, the co-cultured stem cells modulated the lesion and provided an improvement in functionality after injury. It is concluded that ADSCs can transdifferentiate neuronal lines in co-culture with neurons, the extracellular vesicles play a certain role in this process and the transdifferentiated ADSC may be an alternative to aid in the regeneration of peripheral nerves.

A síntese ribossomal é uma das maiores atividades em células eucarióticas. Este processo inicia-se no nucléolo e é finalizado após a exportação das subunidades 40S e 60S para o citoplasma. Três dos RNAs ribossomais de eucariotos (18S, 5.8S e 25S) são sintetizados como um transcrito primário de 35S, o qual é processado através de uma complexa e ordenada série de modificações nucleotídicas e clivagens endo e exonucleolíticas. Estas reações dependem de aproximadamente 170 proteínas, 80 small nucleolar RNAs e de seqüências no pré-rRNA. Os fatores trans-atuantes envolvidos no processamento podem ser agrupados como RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) e exonucleases, que incluem o complexo exossomo. O exossomo de levedura é formado por 10 proteínas essenciais que atuam na maturação de rRNAs, snRNAs, snoRNAs, além da degradação de mRNAs incorretamente processados. A estrutura do exossomo de archaea foi descrita recentemente, mas ainda não existem muitas informações sobre a regulação deste complexo e sobre a participação de cofatores que interagem de forma transiente com o exossomo. Diante disso, este trabalho visou a caracterização funcional das proteínas que formam o anel de RNases PH em Saccharomyces cerevisiae, assim como a caracterização estrutural e funcional de possíveis cofatores do exossomo de Saccharomyces cerevisiae, Nop17p e Ylr022p, e do exossomo de Pyrococcus, Pab418p, Pab1135p e aNip7p. Os dados obtidos evidenciam que a atividade exonucleolítica do exossomo de levedura, assim como o de archaea, é dependente da formação de heterodímeros; Ylr022p, uma proteína de levedura com função não caracterizada, liga inespecificamente RNA in vitro, mas mais eficientemente alguns RNAs in vivo. Dentre as proteínas de archaea, Pab418p e aNip7p também ligam RNA, e como demonstrado aqui, aNip7p influencia significativamente a atividade do exossomo de archaea. / The synthesis of ribosomes is one of the major metabolic pathways in eukaryotic cells. This process starts in the nucleolus and ends with the export and final maturation of the ribosomal subunits 40S and 60S in the cytoplasm. Three eukaryotic ribosomal RNAs (18S, 5.8S and 25S) are synthesized as a 35S primary transcript (35S pre-rRNA), which is then processed by a complex and ordered series of nucleotide modifications and endo- and exonucleolytic cleavage reactions. These processing reactions depend on 170 proteins, 80 small nucleolar RNAs and specific pre-rRNA sequences. The trans-acting factors, that take part in the processing can be grouped as RNA-helicases, endonucleases, snoRNPs (small nucleolar ribonucleoprotein complexes) and exonucleases, including the exosome. The yeast exosome is composed of 10 essential proteins that function in the processing of rRNAs, snRNAs, snoRNAs and in the degradation of aberrant mRNAs. Recently, the archaeal exosome structure was determined, but no information is yet available on the regulation of the exosome function or on the possible role of the cofactors that transiently interact with it. The main goals of this work were the functional characterization of the protein components of the Saccharomyces cerevisiae exosome RNase PH ring, as well as the structural and functional characterization of the possible cofactors of that complex, Nop17p and Ylr022p. Since the recent characterization of the Pyrococcus exosome, the study of the archaeal exosome cofactors, Pab418p, Pab1135p and aNip7p, was also included in this work, in order to correlate the data on the complex of these different organisms. Our results show that the exonucleolytic activity of the yeast exosome is dependent on the heterodimers formation, as described for archaea. Although it is not clear how Nip7p affects the exosome function in yeast, aNip7p binds RNA and inhibits a-exosome activity in vitro. Yeast Ylr022p binds RNA inespecificaly in vitro, but coprecipitates specific RNAs more efficiently from total cell extracts. Its archaeal orthologue, Pab418p, also binds RNA, but does not affect significantly a-exosome function.

Em eucariotos, o processamento de pré-rRNA depende de vários fatores como endonucleases, exonucleases, RNA helicases, enzimas modificadoras de rRNA e componentes de snoRNPs. Com o objetivo de caracterizar novas proteínas envolvidas no processamento de pré-rRNA, foi identificada a proteína Nop53p interagindo com a proteína nucleolar Nop17p a partir de uma varredura da biblioteca de cDNAs de Saccharomyces cerevisiae. A cepa condicional contendo a seqüência da ORF NOP53 sob controle do promotor de galactose não cresce em meio contendo glicose, indicando que Nop53p seja uma proteína essencial para a viabilidade celular. Os resultados deste trabalho demonstram que Nop53p está envolvida nas etapas iniciais de clivagem do pré-rRNA, assim como nas clivagens responsáveis pela formação dos rRNAs maduros 5.8S e 25S. Análise mais detalhada do processamento de pré-RNA por Northern blot e \"pulse-chase labeling\", revelou também que Nop53p afeta principalmente o processamento do rRNA intermediário 27S, que origina os rRNAs maduros 5.8S e 25S. Nop53p participa do processamento desses rRNAs afetando a poliadenilação dos precursores dos rRNAs 5.8S e 25S. Experimentos de co-imunoprecipitação de RNA com a proteína de fusão ProtA-Nop53p confirmaram o envolvimento de Nop53p no processamento do 27S rRNA, indicando que essa proteína possa ligar RNA diretamente. A capacidade de Nop53p de ligar RNA foi confirmada através de testes in vitro, enquanto que ensaios de co-imunoprecipitação de cromatina revelaram que Nop53p liga-se ao rRNA 5.8S durante a transcrição. Nop53p regula a função do exossomo através da sua interação direta com a subunidade exclusivamente nuclear deste complexo, Rrp6p. / In eukaryotes, the rRNA processing depends on several factors, such as, endonucleases, exonucleases, RNA helicases, rRNA modifying enzymes and components of the snoRNPs. With the purpose of characterizing new proteins involved in pre-rRNA processing, Nop53p was identified interacting with the nucleolar protein Nop17p in a two hybrid assay. The conditional yeast strain containing the sequence of the ORF NOP53 under the control of the galactose promoter cannot grow in medium containing glucose, indicating that the protein is essential for cell viability. The results of this work demonstrate that Nop53p is involved in the initial steps of pre-rRNA processing and in the cleavages responsible for the formation of the mature rRNAs 5.8S and 25S. A more detailed analysis of the pre-rRNA processing, by Northern blot and pulse-chase labeling, revealed that Nop53p affects the processing of the 27S precursor, that originates the rRNAs 5.8S and 25S. Nop53p participates in the processing of these RNAs by affecting the polyadenylation of the precursors of the rRNAs 5.8S and 25S. RNA co-imunoprecipitation assays with the fusion protein A-Nop53p confirmed the involvement of Nop53p in the processing of the 27S pre-rRNA, indicating that the protein may interact directly with the RNA. The capacity of Nop53p to bind RNA was confirmed by in vitro assays, while chromatin imunoprecipitation assays demonstrated that Nop53p binds the 5.8S rRNA co- transcriptionally. Nop53p regulates the function of the exosome by interacting directly with the exclusively nuclear subunit of the complex, Rrp6p.

A proteína nucleolar Nop8p de levedura foi identificada inicialmente através de sua interação com Nip7p e está envolvida na formação da subunidade ribossomal 60S. A depleção de Nop8p em células de levedura leva à degradação prematura dos rRNAs, porém o mecanismo bioquímico responsável por este fenótipo ainda não é conhecido. Neste trabalho, mostramos que a interação de Nop8p com o rRNA 5.8S se dá através de sua região amino-terminal, enquanto que a porção carboxi-terminal é responsável pela interação com Nip7p e complementa parcialmente o defeito no crescimento observado na cepa mutante condicional Δnop8/GAL::NOP8. Além disso, Nop8p media a associação de Nip7p com as partículas pré-ribossomais. Nop8p também interage com a subunidade Rrp6p do exossomo e inibe a atividade do complexo in vitro, sugerindo que a diminuição dos níveis da subunidade ribosomal 60S detectada após a depleção de Nop8p pode ser resultado da degradação dos pré-rRNAs pelo exossomo. Estes resultados indicam que Nop8p pode regular a atividade do exossomo durante o processamento do pré-rRNA. / The yeast nucleolar protein Nop8p has previously been shown to interact with Nip7p and to be required for 60S ribosomal subunit formation. Although depletion of Nop8p in yeast cells leads to premature degradation of rRNAs, the biochemical mechanism responsible for this phenotype is still not known. In this work, we show that the Nop8p amino-terminal region mediates interaction with the 5.8S rRNA, while its carboxylterminal portion interacts with Nip7p and can partially complement the growth defect of the conditional mutant strain Δnop8/GAL::NOP8. Interestingly, Nop8p mediates the association of Nip7p to pre-ribosomal particles. Nop8p also interacts with the exosome subunit Rrp6p and inhibits the complex activity in vitro, suggesting that the decrease in 60S ribosomal subunit levels detected upon depletion of Nop8p may result from degradation of pre-rRNAs by the exosome. These results strongly indicate that Nop8p may control exosome function during pre-rRNA processing.

Nop53 e uma protena nucleolar, conservada evolutivamente e essencial na levedura Saccharomyces cerevisiae para a biogênese da subunidade maior do ribossomo, 60S. O principal fenotipo causado pela repressão da expressão de Nop53 e o acumulo do intermedi ario de processamento de pre-Rrna, 7S, que tambem e substrato do complexo exossomo na formação do rRNA maduro 5:8S. Nop53 interage diretamente com a subunidade do exossomo Rrp6 e com a subunidade Mtr4 do co-ativador do exossomo TRAMP. O objetivo principal deste trabalho foi o de analisar como a interação entre Nop53 e o exossomo pode modular a atividade deste ultimo. Para isso, foram utilizados metodos bioqumicos, geneticos e de biologia molecular. Os resultados mostrados aqui demonstram que a depleção de Nop53 faz com que mais protenas ribossomais, principalmente da subunidade maior, sejam co-imunoprecipitadas com o core do exossomo, sugerindo que Nop53 possa ter um papel na liberação do exossomo da subunidade pre-60S depois da formação do rRNA maduro 5:8S. Esta hipotese foi conrmada atraves da separação de complexos por centrifugação em gradiente de glicerol, que mostrou a presenca de subunidades do exossomo em complexos maiores na ausência de Nop53, provavelmente correspondendo a partculas pre-ribossomais. Co-imunoprecipitação de RNA com o exossomo na ausência de Nop53 tambem conrmou uma maior associação deste complexo com o pre-rRNA 7S. Como tambem mostrado aqui, alem de interagir com Rrp6, Nop53 interage com subunidades do core do exossomo e a superexpressão de uma destas subunidades, Rrp43, complementa parcialmente a ausência de Nop53 na celula. Estes resultados levaram a conclusão de que Nop53 pode recrutar o exossomo para a partcula ribossomal pre-60S para a maturação do pre-rRNA 7S a 5:8S, e atue tambem na liberação do exossomo, possivelmente atraves de sua interação com a helicase Mtr4. / Abstract Nop53 is a nucleolar, conserved and essential protein in the yeast Saccharomyces cerevisiae, involved in the biogenesis of the large ribosomal subunit 60S. The main phenotype of the depletion of Nop53 in yeast cells is the accumulation of the prerRNA processing intermediate 7S, which is also the substrate of the exosome complex for the formation of the mature rRNA 5:8S. Nop53 directly interacts with the exosome subunit Rrp6, and with the subunit Mtr4 of the TRAMP complex, an exosome co-activator. The main objective of this work was the analysis of the interaction between Nop53 and the exosome and the identication of the mechanism through which Nop53 regulates the exosome activity. The results shown here demonstrate that the depletion of Nop53 leads to a more stable association of the exosome with the pre-60S ribosome particle, as determined by co-immunoprecipitation of proteins with one of the exosome core subunits, and by fractionation of complexes through glycerol gradients. These results suggested that Nop53 could play a role in the release of the exosome after the formation of the mature rRNA 5:8S. This hypothesis was conrmed through the co-immunoprecipitation of pre-rRNA 7S with the exosome in the absence of Nop53. In addition to the interaction with the exosome subunit Rrp6, as shown here, Nop53 also interacts with core subunits of the complex. Interestingly, overexpression of one of these subunits, Rrp43, partially complements the depletion of Nop53. These results led to the conclusion that Nop53 may recruit the exosome to the pre-60S particle for the maturation of the pre-rRNA 7S to the mature 5:8S, but Nop53 may also be involved in the release of the exosome, possibly through its interaction with the helicase Mtr4.