Role of ribosomal proteins eL40 and eS12 in the biogenesis and function of yeast ribosomes
- Autores: Sara Martín Villanueva
- Directores de la Tesis: Jesús de la Cruz Díaz (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Número de páginas: 163
- Tribunal Calificador de la Tesis: Agustín Vioque Peña (presid.), Paula Alepuz Martínez (secret.), Jorge Pérez Fernández (voc.), Francisco Navarro Gomez (voc.), Jerónimo Bravo Sicilia (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biología Molecular, Biomedicina e Investigación Clínica por la Universidad de Sevilla
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Idus
- Resumen
Uno de los procesos más importantes que se dan en las células de todos los seres vivos es la traducción proteica, proceso en el que la información contenida en el ARN mensajero (ARNm), que actúa como molde, se utiliza para dar lugar a proteínas mediante la formación de enlaces peptídicos entre aminoácidos. Este proceso es catalizado por los ribosomas, complejos ribonucleoproteicos presentes en todos los organismos. Los ribosomas están compuestos por dos subunidades, una subunidad grande (60S en eucariotas) y una subunidad pequeña (40S en eucariotas).
La síntesis de ribosomas se encuentra rigurosamente regulada porque es un proceso esencial y complejo que supone una gran gasto energético para la célula. La biogénesis de ribosomas está altamente conservada en eucariotas, donde se inicia en el nucléolo, continúa en el nucleoplasma y finaliza en el citoplasma. Gracias a este alto grado de conservación, en esta tesis se ha trabajado con la levadura Saccharomyces cerevisiae, el organismo modelo más utilizado para el estudio de este proceso a lo largo de los años. En este organismo, la biogénesis de ribosomas consiste en el ensamblaje de forma ordenada de las 33 proteínas ribosómicas de la subunidad pequeña con el ARN ribosómico (ARNr) 18S para dar lugar a la subunidad 40S madura y de las 46 proteínas ribosómicas de la subunidad grande con los ARNr 25S, 5.8S y 5S, formando la subunidad 60S madura, que al unirse en el citoplasma constituyen el ribosoma completo 80S, competente para la traducción. Además de los ARNr y las proteínas ribosómicas, en este proceso intervienen más de 200 factores que no formarán parte del ribosoma maduro. Aunque se ha estudiado el papel que ejercen estos factores y las proteínas ribosómicas en la biogénesis de ribosomas, aún queda por dilucidar la contribución de algunos de ellos. En esta tesis, haciendo uso de herramientas genéticas y bioquímicas, se ha llevado a cabo la caracterización funcional de las proteínas ribosómicas eL40, eS31 y eS12 de S. cerevisiae.
Las proteínas ribosómicas eL40 y eS31 tienen una peculiaridad: de forma natural, ambas se traducen como un precursor fusionadas a ubiquitina. La ubiquitina es una proteína altamente conservada implicada varios procesos celulares, con un papel importante en degradación proteica. En prácticamente todos los organismos eucariotas, la ubiquitina se genera por corte proteolítico de precursores de poli-ubiquitina o, curiosamente, fusionada a las proteínas ribosómicas eL40 y eS31. El papel específico que desempeña la fusión de ubiquitina en estas proteínas ribosómicas y, en concreto, cómo afecta a la biogénesis de ribosomas ha sido objeto de estudio en esta tesis. Los resultados indican que se ve reducida la expresión de eL40 en ausencia de la fusión de ubiquitina, afectando negativamente al crecimiento celular y a la cantidad de subunidades ribosómicas 60S, de manera similar a lo descrito anteriormente para eS31. Curiosamente, un incremento en la dosis de eL40 suprime estos fenotipos. Esto nos sugiere que la fusión de ubiquitina podría servir como chaperona molecular para facilitar la expresión y el plegamiento de eL40 y eS31.
Por otro lado, se ha analizado el papel del pico ribosómico en la biogénesis y función de los ribosomas. El pico es una estructura exclusiva de eucariotas que se encuentra en la cabeza de la subunidad pequeña del ribosoma y está formada por las proteínas eS12, eS31 y eS10. A través de la caracterización funcional de eS12 y eS31 se ha investigado la contribución del pico a la biogénesis de ribosomas. La ausencia de ambas proteínas provoca defectos similares y muy drásticos en el crecimiento celular. La biogénesis de ribosomas también se ve afectada ya que observamos un déficit de subunidades ribosómicas 40S y fallos en el procesamiento citoplasmático del precursor de ARNr 20S. Además, los resultados sugieren que ambas proteínas son primordiales para que la elongación traduccional se lleve a cabo de forma eficiente. Teniendo en cuenta todos estos datos, consideramos que la formación del pico ribosómico es un pre-requisito para la maduración y función de las subunidades ribosómicas 40S.
