Memoria para optar al título de Bioquímico / La expresión génica dependiente de manganeso no se comprende del todo en organismos eucariontes. Decidimos intentar comprender de mejor forma este proceso utilizando el basidiomicete Ceriporiopsis subvermispora, ya que el manganeso cumple un rol importante en su metabolismo degradante de lignina. Dado que el genoma de este organismo no se encuentra disponible, utilizamos la técnica de cDNA-AFLP para realizar un estudio global de la expresión génica dependiente de manganeso el cual dio interesantes resultados. De 37 fragmentos derivados de transcriptos (TDFs) secuenciados, 21 fueron analizados, identificados y clasificados en razón a su expresión diferencial en respuesta a manganeso. El análisis de estos resultados nos permitió encontrar varios genes cuya expresión se encuentra regulada por este metal y además postular posibles roles homeostáticos para varios de ellos. Entre los hallazgos más importantes podemos mencionar que el estrés por manganeso produce cambios a nivel celular tales como: (1) un aumento en la actividad traduccional, (2) un aumento en la biosíntesis de membranas celulares para la compartamentalización, almacenamiento y destoxificación del manganeso con la concomitante activación de la vía secretora, y (3) un aumento en la biosíntesis de “núcleos Fe-S”. Además, postulamos que existen dos proteínas que participarían como reguladores de la expresión de factores homeostáticos para el estrés por manganeso. La proteína SSD1 participaría activamente regulando la expresión de factores homeostáticos de forma post-transcripcional en respuesta a concentraciones ascendentes del metal, mientras que la proteína Erd2 tendría la misma función, pero en respuesta a concentraciones descendentes. Estudiamos las regiones reguladoras río arriba del sitio de inicio de la traducción de genes relacionados con la homeostasis de manganeso derivados de este estudio y de la literatura. Esto nos permitió identificar la presencia de sitios de unión para los factores de transcripción ACE1 y HAP1, los cuales podrían mediar un efecto sinérgico en la activación de la transcripción manganeso-dependiente, siendo putativamente ACE1 el factor principal. / Manganese-dependent gene expression is not fully understood in eukaryotic
organisms. This study aims to understand this process in a better way utilizing the
basidiomycete C. subvermispora, since manganese plays an important role in its lignin
degrading metabolism. Since the genome of this organism is not available, we used
cDNA-AFLP technique to perform a global manganese-dependent gene expression
profiling that yielded interesting results. Out of 37 sequenced transcript derived
fragments (TDFs), 21 were further analyzed, identified and classified according to their
differential expression profile in response to manganese. The analysis of these results
allowed us to find various genes whose expression is regulated by this metal, and also
postulate possible homeostatic roles for some of them. Among the most important
findings we describe that manganese stress produces changes at the cellular level,
such as: (1) increased cellular translational rate, (2) increased biosynthesis of cellular
membranes for the compartmentalization, storage and detoxification of manganese with
a concomitant increased activity of the secretory pathway, and (3) an increased
biosynthesis of Fe-S clusters. Even more, we postulate that there are two proteins that
participate as regulators of manganese homeostatic expression of factors in response
to manganese stress; SSD1 protein would actively regulate post-transcriptionally the
expression of homeostatic factors in response to increasing metal concentration, while
Erd2 would have the same function yet in response to decreasing concentrations. We studied upstream regulatory regions of genes related to manganese
homeostasis by this study or the literature; this allowed the identification of repetitively
found transcription factor binding sites for ACE1 and HAP1, which may mediate a
synergic effect on the activation of manganese-dependent gene expression, where
ACE1 would be the main putative synergic mediator
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/105640 |
| Date | January 2007 |
| Creators | Gutiérrez Mostafá, Matías Ricardo |
| Contributors | Lobos Camus, Sergio, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular |
| Publisher | Universidad de Chile, Programa Cybertesis |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Gutiérrez Mostafá, Matías Ricardo |
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