Tanto en la naturaleza como en procesos industriales, Saccharomyces cerevisiae se ve sometida a diferentes situaciones adversas para su crecimiento, como lo son las condiciones de estrés oxidativo y osmótico. El estrés osmótico desencadena una respuesta compleja en células eucariotas para sobrevivir, reparar daños y ajustar la célula a las nuevas condiciones. La adaptación afecta a funciones fisiológicas muy distintas y conlleva a la inducción de la expresión de genes de defensa a través de la activación de rutas de transducción de señales. Las cascadas de MAP quinasas se encuentran entre las rutas más importantes e investigadas, puesto que están conservadas en todos los organismos eucariotas superiores. Una vez activadas, las MAP quinasas desatan complejos programas transcripcionales. La ruta HOG responde específicamente a estrés osmótico y está conservada en levaduras, plantas y mamíferos. Su MAP quinasa Hog1p se activa rápidamente y coordina una respuesta adaptativa a distintos niveles fisiológicos, como la modulación de la actividad de los transportadores de iones en la membrana citoplasmática, la parada del ciclo celular, la modulación de la traducción de mRNAs y la activación transcripcional de cientos de genes en el núcleo.
  La respuesta transcripcional para la adaptación a estrés osmótico es sorprendentemente compleja, por lo que la cuantificación de la unión directa a la cromatina de cada factor de transcripción implicado es la mejor forma experimental para comprender la organización genómica del programa transcripcional durante estrés osmótico. La inmunoprecipitación de cromatina combinada con microensayos (ChIP-Chip) ya se ha aplicado con éxito a proteínas que son reclutadas a la cromatina. Previamente al comienzo de esta investigación, se llevó a cabo un primer ensayo ChIP-Chip para uno de los factores de transcripción bajo la ruta HOG, Sko1p. Este análisis identificó como blancos de Sko1p los promotores de genes que codifican otros reguladores, como Mot3p y Rox1p.
  En este trabajo se ha realizado un estudio detallado de la función de los factores de transcripción Mot3p y Rox1p durante la adaptación celular a estrés. Los resultados obtenidos sugieren que ambos represores transcripcionales regulan la expresión de genes de la biosíntesis de ergosterol bajo estrés osmótico en un proceso controlado por la MAP quinasa Hog1p. Además, en otra vía de control, se ha demostrado la regulación negativa del principal activador de la expresión de los genes ERG, Ecm22p, a través de los factores Mot3p, Rox1p y de Hog1p. La represión de la biosíntesis de ergosterol ha sido demostrada a su vez en condiciones de estrés oxidativo, aunque la respuesta en este caso es sólo parcialmente dependiente de Mot3p/Rox1p y Hog1p. Por último, se ha mostrado que la mutación upc2-1 confiere una alta sensibilidad a estrés salino y oxidativo debido a una mayor acumulación de ergosterol y a la sobreexpresión de los genes ERG2 y ERG11, demostrando así la importancia fisiológica de la bajada de los niveles de ergosterol para la adaptación a estrés.
  Por otra parte, esta tesis doctoral ha aportado interesante información sobre la compleja red de regulación transcripcional que opera bajo estrés osmótico en levadura. La aplicación de la tecnología ChIP-Chip y ChIP-Seq  ha permitido la obtención de nuevos datos de localización a lo largo del genoma de levadura de los factores de transcripción Hot1p y Smp1p -blancos directos de la MAP quinasa Hog1p- y del regulador Mot3p. El estudio detallado de Hot1p ha verificado su unión a genes involucrados en el transporte y biosíntesis de glicerol y se ha propuesto un nuevo sitio consenso de unión en sus pocos blancos en el genoma de levadura. Sin embargo, Mot3p se une tanto a promotores de genes que se inducen como que se reprimen por estrés osmótico, añadiendo complejidad a su papel en la adaptación al estrés. Por último, en el caso de Smp1p, se ha revelado una inesperada unión en los ORF de genes osmoinducibles, sugiriendo la posibilidad de revisar su papel descrito como factor de iniciación de la transcripción.