Papel de las regiones reguladoras de la expresión génica en la adaptación a factores ambientales en procariotas

• Autores: Leyden Fernández Vidal
• Directores de la Tesis: Josep Lluis Gelpi Buchaca (dir. tes.), David Torrents (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2015
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Víctor de Lorenzo Prieto (presid.), Diego Miranda-Saavedra (secret.), Andrés Moya Simarro (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Genética
    • Microbiología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • Se ha demostrado en un número de estudios de metagenómica que la adición y la pérdida de genes específicos ha permitido a los microbiomas adaptarse a condiciones ambientales típicas de los entornos. Pero, aún no se conoce mucho acerca de como la regulación de la expresión génica contribuye a la adaptación. Aquí hemos caracterizado y analizado los metaregulomas de tres ambientes diferentes (muestra tomada de una Mina Acidificada en Iron Mountain, California; muestra de restos de ballenas en sedimentos colectados cerca de la península Antártica y en la costa oeste de Estados Unidos y suelo de granja colectado en Minessota, USA), así también hemos evaluado su impacto en la adaptación a condiciones físico-químicas variables. Para ello, se ha desarrollado un protocolo computacional para extraer las regiones reguladoras y sus correspondientes sitios de unión a factores de transcripción. Tomando la densidad de sitios de unión por promotor como una medida del potencial y la complejidad de la regulación de genes; encontramos que ésta se mantiene constante en los tres nichos analizados; a pesar de sus diferentes condiciones físico-químicas y la composición de especies. Sin embargo, se encontró que cada entorno distribuye su potencial de regulación diferente a través de su espacio funcional. Entre las funciones con mayor potencial regulador en cada nicho, se observó un importante enriquecimiento en los procesos relacionados con la detección y amortiguación de factores dinámicos en cada entorno, como por ejemplo, la disponibilidad de cofactores en alta mar; de oligosacáridos en el suelo dedicado a agricultura y la regulación del pH en la antigua mina dedicada a extracción de hierro. Unido a este estudio también evaluamos la capacidad de regulación de cepas de E. coli con diferente biolocalización. Todos los resultados de estos estudios ponen en relieve el impacto del potencial de regulación de genes en la adaptación de las bacterias a los diferentes hábitats. La adaptación ocurre a través de la distribución de su potencial de regulación; entre las funciones específicas con redes de factores de transcripción complejas, observamos alta prevalencia de genes que respondían a factores ambientales críticos para el crecimiento de cualquier comunidad microbiana.