Resumen:
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[EN] The yeast metabolic cycle (YMC) is a phenomenon that occurs in the baking yeast
Saccharomyces cerevisiae. The YMC is produced at low glucose levels with a continuous feeding
of the culture, and it is characterized ...[+]
[EN] The yeast metabolic cycle (YMC) is a phenomenon that occurs in the baking yeast
Saccharomyces cerevisiae. The YMC is produced at low glucose levels with a continuous feeding
of the culture, and it is characterized by a cyclic expression of genes, together with cycles of
oxygen consumption that repeat every 4–5 hours. These cycles feature three clearly differentiated
phases, with sets of genes with characteristic functionalities expressing in each one of them.
The first one is the oxidative phase, in which genes related to ribosome and amino acid synthesis
are upregulated. The reductive/building phase is characterized by peaks in genes related to
mitochondria and cell cycle. The oxygen consumption diminishes in this phase. In the
reductive/charging phase, there is an increase in functionalities related to non-respiratory
metabolism, fatty acids consumption and storage of carbohydrates.
The characterization of the YMC has been performed by metabolic state studies, chromatin
state studies and studies of gene expression, among others. For this study, public data of ChIPSeq of three chromatin modifying enzymes, Esa1, Gcn5 and Set1 (two acetyltransferases and one
methyltransferase, respectively), were used. Data of histone modifications have also been
integrated, focusing on the modifications H3K18ac and H3K9ac, because of their relevance in
the regulation of gene expression.
With this study, it was intended to understand the relationship between the chromatin modifying
enzymes and the histone modifications H3K18ac and H3K9ac, and to study their impact on the
gene expression and their importance in the YMC. To do this, ChIP-Seq data of Esa1, Gcn5 and
Set were processed, and a study of the regions to which their attachment changed with time was
performed, and also a multi-omics integration with histone acetylation data. These results can
help to infer the possible regulation networks in which the chromatin plays an important role in
the regulation of the gene expression during the YMC.
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[ES] El ciclo metabólico de la levadura (YMC) es un fenómeno que ocurre en la levadura
Saccharomyces cerevisiae. El YMC se produce con bajos niveles de glucosa en una alimentación
continua, y se caracteriza por una ...[+]
[ES] El ciclo metabólico de la levadura (YMC) es un fenómeno que ocurre en la levadura
Saccharomyces cerevisiae. El YMC se produce con bajos niveles de glucosa en una alimentación
continua, y se caracteriza por una expresión cíclica de genes, junto con ciclos de consumo de
oxígeno que se repiten cada 4-5 horas. Estos ciclos tienen tres fases claramente diferenciadas, y
en cada una de ellas se expresa un grupo de genes que caracteriza las funciones predominantes en
cada fase.
La primera fase es la oxidativa, en la que la se ven sobreexpresados genes relacionados con la
síntesis de ribosomas y aminoácidos. La fase reductiva constructiva está caracterizada por picos
de genes relacionados con las mitocondrias y el ciclo celular. El consumo de oxígeno disminuye
en esta fase. En la fase reductiva de carga hay un aumento de funcionalidades relacionadas con el
metabolismo no respiratorio, consumo de ácidos grasos y almacenamiento de carbohidratos.
La caracterización del YMC se ha hecho a través de estudios de su estado metabólico, de la
cromatina o de la expresión génica, entre otros. Para este trabajo, se utilizaron datos públicos de
ChIP-Seq de los modificadores de cromatina Esa1, Gcn5 y Set1 (dos acetiltransferasas y una
metiltranferasa, respectivamente). También se integran datos de modificaciones de histonas,
centrándose en las modificaciones H3K18ac y H3K9ac, por ser las más relevantes en la regulación
de la expresión génica.
Con este trabajo, se propuso entender la relación entre los modificadores de cromatina y la
modificación de las histonas H3K9 y H3K18, así como estudiar su impacto en la expresión génica
y su importancia en el marco del YMC. Para ello, se procesaron los datos de ChIP-Seq de Esa1,
Gcn5 y Set1, y se hizo un estudio de las regiones en las que su unión al genoma cambia a lo largo
del tiempo, así como una integración multiómica con los datos de modificaciones de histonas.
Estos resultados pueden ayudar a inferir las posibles redes de regulación en las que la cromatina
adquiere un papel importante en la regulación de la expresión génica durante el YMC.
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