Identificacón genómica de genes traducidos ante situaciones de estrés en plantas

Abstract

[ES] En respuesta al ayuno de aminoácidos, la síntesis general de proteínas se reprime coincidiendo con el aumento de la traducción de mRNAs específicos, como los que codifican GCN4, un activador de la transcripción en levadura. Numerosos genes implicados en rutas biosintéticas de aminoácidos controlados por el factor de trasncription GCN4 se activan para la supervivencia celular. El control general de aminoácidos (GAAC) es inducido por la activación de la quinasa de elF2α, GCN2. La unión de GCN2 a GCN1 es necesaria para estimular la actividad quinasa GCN2 por tRNAs descargados en células de levadura en ayuno. Aquí, hemos demostrado que existe un homólogo de GCN1 en Arabidopsis thaliana. La sobreexpresión del fragmento C-terminal de AtGCN1 en células con GCN2 constitutivamente activa (GCN2c) mejoró el crecimiento defectuoso de estas células, posiblemente debido a que afectaba a la asociación de yGCN1 a yGCN2. Mientras que la sobreexpresión del mismo fragmento de AtGCN1 en las células de tipo salvaje bajo estreses no muestró diferencia significativa en el fenotipo en comparación con las células de control, el nivel de transcripción de mRNA de GCN4 sí disminuyeron. Por otra parte, la proteina AT1G51730 hallada en A. thaliana, similar a YIH1/IMPACT, también redujo fuertemente la transcripción de mRNA de GCN4. AT1G51730 contiene el dominio RWD, que se une a yGCN1 nativa y reduce las funciones de yGCN2. Estos hallazgos proporcionan evidencias sobre la conservación evolutiva del mecanismo de control de la traducción regulado por GCN2 en las plantas, similar a otras eucariotas.

[EN] In response to amino acid starvation, general protein synthesis is repressed coincident with the increased translation of specific mRNAs such as those encoding the transcription activator GCN4 in yeast. Numerous genes involved in amino acid biosynthetic pathways controlled by the transcription factor GCN4 are activated for cell survival. This general amino acid control response (GAAC) is induced by the activation of the elF2α kinase, GCN2. Binding of GCN2 to GCN1 is required for stimulation of GCN2 kinase activity by uncharged tRNAs in starved yeast cells. Here, we shown there is a GCN1 homolog in Arabidopsis thaliana. Overexpression of the C-terminal segment of AtGCN1 in constitutively active GCN2 cells (GCN2c) restored the defected cells growth characteristic of this strain, putatively by impairing association of yGCN1 to yGCN2. Overexpression of the same segment of AtGCN1 in wild-type cells under stresses shown no significant difference in phenotype in comparison to control cells, but the level of transcription of GCN4 mRNA decreased. Furthermore, the YIH1/IMPACT like protein AT1G51730 found in A. thaliana also strongly lowered GCN4 mRNA transcription. AT1G51730 contains the RWD domain, which binds to native yGCN1 and reduces yGCN2 function. These findings provide evidences of the evolutionary conservation of the translational control mechanism regulated by GCN2 in plants, as reported in other eukaryotes.