Análisis funcional de factores de actuación en trans y proteínas ribosómicas durante la síntesis de subunidades ribosómicas en Saccharomyces cerevisiae

Resumen

El estudio de la síntesis de los ribosomas eucariotas es un campo de investigación muy prolífico debido, sin duda, a la enorme complejidad que encierran los aspectos fundamentales de este proceso. Esta Tesis se centra en el análisis funcional, tanto de determinados factores de actuación en trans como de ciertas proteínas ribosómicas, ambos necesarios para el correcto ensamblaje de las partículas prerribosómicas y en comprender cómo estas partículas adquieren su funcionalidad en el citoplasma. Como organismo de estudio se utiliza la levadura Saccharomyces cerevisiae. S. cerevisiae posee alrededor de 300 factores proteicos de actuación en trans que participan en la síntesis de ribosomas. Desconocemos la función precisa de la mayoría de estos factores para los que no existen siquiera motivos o dominios reconocibles en sus secuencias primarias de aminoácidos, más allá de motivos generales de unión a RNA presentes en algunos factores. En los últimos años se ha podido determinar la composición de algunas partículas prerribosómicas en cepas silvestres y cepas mutantes con las que se ha podido inferir al menos la posición y tiempo de acción de algunos de ellos. Otros aspectos casi completamente inexplorados son el análisis de los sustratos y las redes de interacción de los factores de actuación en trans. La mayor parte de las proteínas ribosómicas son esenciales para el procesamiento de los pre-rRNAs, y en general, para la síntesis de ribosomas. Se han llevado a cabo análisis sistemáticos y específicos del papel de numerosas proteínas ribosómicas de ambas subunidades, en la maduración y el transporte de las partículas prerribosómicas (1, 4). Un primer objetivo de este trabajo ha sido el estudio del factor de actuación en trans Nop6. En el Capítulo 1 de esta Tesis se muestran los resultados de la caracterización funcional de Nop6, un componente no esencial de partículas tempranas 90S, que es necesario para la síntesis de subunidades ribosómicas 40S (2). En el Capítulo 2 se estudia la posible función de la helicasa de RNA Spb4. Nuestro grupo de investigación había demostrado con anterioridad que Spb4 es necesaria para la síntesis de subunidades ribosómicas 60S, más específicamente, para el procesamiento de los pre-rRNAs 27SB. Los resultados de esta Tesis han permitido determinar la dinámica de asociación y disociación de Spb4 a las partículas prerribosómicas a lo largo de la ruta de síntesis de ribosomas (3). Finalmente, el Capítulo 3 muestra la caracterización funcional de la proteína ribosómica L3. Hemos constatado que mientras que la mayoría de los mutantes en el único gen que codifica esta proteína, como cabría esperar, afectan a la síntesis de subunidades 60S, el mutante rpl3[W255C] muestra un defecto en la síntesis de subunidades 40S. Nuestros resultados permiten concluir que para que se lleven a cabo las últimas reacciones de maduración de partículas pre-40S, concretamente el procesamiento citoplásmico del pre-rRNA 20S en el rRNA maduro 18S, es necesaria la asociación efectiva de estas partículas con la subunidad grande del ribosoma.