Caracterización funcional del coactivador transcripcional sub1 en saccharomyces cerevisiae

Resumen

La transcripción de los genes de clase II es un proceso finamente regulado a varios niveles por numerosos factores y llevado a cabo por la RNA polimerasa II (RNAPII) (1). Sub1 es un factor de Sacchamoyces cerevisiae inicialmente descrito como un coactivador de la iniciación de la transcripción de la RNAPII debido a características funcionales y estructurales que comparte con PC4 en humanos (2). Sin embargo, Sub1 tiene un dominio C-terminal (CT) adicional con una función desconocida, que podría ser la causa de las diferencias funcionales con factores similares. Nuestro laboratorio ha contribuido significativamente en la caracterización funcional de Sub1 al demostrar que se trata de un factor multifacético implicado en múltiples eventos durante la biogénesis del ARNm y la expresión génica. Así Sub1 conecta el inicio de la transcripción con el procesamiento del extremo 3' del pre-mRNA, se asocia con el factor de elongación Spt5 para influir en la tasa de elongación de la transcripción, y modula globalmente la fosforilación del CTD de la RNAPII probablemente en asociación con Rpb4/7 (3-5). En esta Tesis Doctoral hemos realizado un detallado análisis funcional de los dominios de unión a ssDNA y CT de Sub. Hemos identificado algunos de los residuos esenciales en la capacidad de unión de Sub1 al DNA, confirmando la importancia evolutiva de los mismos en esta función. Dichos residuos son dispensables durante la elongación de la transcripción. Además, nuestros datos indican que la región CT de Sub1, cuya función era previamente desconocida, es importante para ejercer su función como factor de la elongación de la transcripción. Notablemente, la región CT de Sub1 puede influir en la asociación de la RNAPII en las zonas próximas al promotor de los genes y en la tasa de elongación de la transcripción, ya que su deleción disminuye la densidad de RNAPIIs activas durante la elongación temprana sin modificar la procesividad de la misma. Por lo tanto, Sub1 desempeña una doble función durante la transcripción, siendo un factor de iniciación a través de su dominio de unión al DNA y un factor de elongación de la transcripción a través de su región CT. Por otra parte, hemos encontrado que Sub1 es un factor esencial para la supervivencia celular frente a condiciones de estrés térmico y oxidativo severos, lo que está directamente relacionada con los niveles celulares de Sub1. Además, encontramos que Sub1 podría ser diana de regulación transcripcional y postraduccional dependiente de estrés, a juzgar por los cambios en los niveles de transcripto y proteína que experimenta en el transcurso de estos tratamientos. Nuestros resultados sugieren que la quinasa Srb10, un componente del módulo Mediator CDK, podría fosforilar a Sub1 para mediar su degradación. En resumen, hemos demostrado que los niveles Sub1 son importantes para la recuperación celular luego del tratamiento de las células a varias formas de estrés potencialmente letal, posiblemente como facilitador de la respuesta a estrés, de forma similar a la acción ejercida por otros factores. Los resultados presentados en esta Tesis Doctoral aportan nuevos datos sobre la función y regulación de Sub1, en particular en relación a las etapas de iniciación y elongación, y en consecuencia sobre la regulación transcripcional mediada por la RNAPII a través de este factor. Además, en esta Tesis se describe por primera vez una función esencial de Sub1 en la supervivencia celular en respuesta a estrés. BIBLIOGRAFIA. 1. Shandilya, J., & Roberts, S. G. E. 2012. (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms, 1819(5): 391–400. 2. Werten, S., & Moras, D. 2006. Nature Structural & Molecular Biology, 13(2): 181–2. 3. Calvo, O., & Manley, J. L. 2005. The EMBO Journal, 24(5): 1009–20. 4. García, A., Collin, A., & Calvo, O. 2012. Molecular Biology of the Cell, 23(21): 4297–312. 5. Garavís, M., González-Polo, N., Allepuz-Fuster, P., Louro, J. A., Fernández-Tornero, C., et al. 2017. Nucleic Acids Research, 45(5): 2458–2471.