Estudio genético y funcional del coactivador transcripcional SLIK en Saccharomyces cerevisiae

Abstract

[ES] El transporte del RNA mensajero (RNAm) desde el núcleo hasta el citoplasma es un paso crítico durante la expresión génica en células eucariotas. La exportación correcta de los transcritos depende de procesos aguas arriba entre los que se incluyen la activación de genes, la transcripción, el splicing y el reclutamiento del complejo de poros nucleares (NPC), así como también depende de eventos aguas abajo tales como la traducción del RNAm. Para que este conjunto de pasos suceda correctamente, se necesita la participación de diversos complejos multiprotéicos que actúan en diferentes puntos del proceso. Uno de ellos es Spt-Ada-Gcn5- acetyltransferasa (SAGA), este complejo es un coactivador de la transcripción que además de regular la expresión génica, también participa en el reclutamiento al poro nuclear de los genes activos y en la exportación del RNAm. La coordinación de estos procesos la realiza a través de múltiples modificaciones post-traduccionales de las histonas, como la desubicuitinación de la histona H2B, llevada a cabo por el módulo de desubicuitinación (DUBm) de SAGA. Bajo ciertas condiciones Spt7, una de las subunidades del core de SAGA, es escindida por la proteasa Pep4 y como consecuencia se pierde por completo la subunidad Spt8, también perteneciente a SAGA. Tras estos cambios el complejo resultante se denomina SAGA-like o SLIK. Aunque se sabe que este complejo es importante para los cambios de expresión génica durante la disfunción mitocondrial, su función en el núcleo no se conoce. Otro de los complejos implicados en este proceso es TREX-2 situado en la cara interna del NPC y necesario para la exportación del RNAm. Estudiando el acoplamiento entre estos dos complejos (SAGA/SLIK y TREX-2), y por tanto entre los procesos de transcripción y exportación de mRNA, se ha podido ver que al delecionar la subunidad Sac3 del complejo TREX-2 en Saccharomyces cerevisiae disminuyen los niveles de ubicuitinación tanto en mutantes SAGA como SLIK constitutivo. Se ha comprobado que este fenómeno se debe a una mayor actividad del módulo de desubicuitinación de SAGA (DUBm) y no a una menor ubicuitinación por parte de Rad6 y, además, se ha descubierto una fuerte interacción genética entre el componente Sac3 y Ubp8 en un contexto celular donde solo existe SAGA y no SLIK.

[EN] Transport of messenger RNA (mRNA) from the nucleus to the cytoplasm is a critical step during gene expression in eukaryotic cells. Correct export of transcripts depends on upstream processes including gene activation, transcription, splicing and recruitment of the nuclear pore complex (NPC), as well as depending on downstream events such as translation. For this set of steps to take place, it is required the participation of several multiprotein complexes that act at different points in the process. One of them is Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase (SAGA) complex, a transcriptional coactivator that not only regulates gene expression but also participates in the recruitment of active genes to the nuclear pore and the export of mRNA. The coordination of these processes is carried out through multiple post-translational modifications of the histones, such as histone H2B deubiquitination, carried out by the deubiquitinating module (DUBm) of SAGA. Under certain conditions Spt7, one of the subunits of the SAGA core, is cleaved by the protease Pep4 and consequently the Spt8 subunit, also belonging to SAGA, is lost completely. Following these changes, the SAGA-like or SLIK complex is obtained. Although this complex is needed for the changes of gene expression during mitochondrial dysfunction, its function in the nucleus is still unclear. Another complex involved in the transport process is TREX-2 located on the inner side of the NPC and required for mRNA export. Studying the coupling between these two complexes (SAGA/SLIK and TREX-2), and therefore between the transcription and export of mRNA, it has been seen that deleting the Sac3 subunit of the TREX-2 complex in Saccharomyces cerevisiae decreases levels of ubiquitination in both SAGA and SLIK constitutive mutants. It was proven that this phenomenon is due to a higher activity of the SAGA deubiquitinating module (DUBm) and not to a lesser ubiquitination activity by Rad6 and, in addition, a strong genetic interaction between the Sac3 and Ubp8 component was found in a cellular context where there is only SAGA and not SLIK.