Resumen de Integración de mecanismos de control redox y de señalización de nutrientes en la longevidad cronológica de levaduras vínicas
La fase estacionaria es una fase de no división en la cual las células sobreviven a través de la utilización de las reservas almacenadas y mediante la activación de mecanismos de supervivencia. Esta fase estacionaria es la mayor parte del tiempo del proceso fermentativo en el cual las células están metabólicamente activas. La capacidad que tienen las células de sobrevivir en estas condiciones de no división a lo largo del tiempo se denomina Longevidad Cronológica (LC).
En la presente tesis, se ha analizado de forma detallada la implicación de la ruta de señalización de nutrientes y de la respuesta al estrés oxidativo en la LC de Saccharomyces cerevisiae en diferentes medios de cultivo y condiciones de crecimiento. Se ha abordado el estudio a través de tres objetivos principales. Uno de ellos es determinar la relevancia de diferentes componentes del complejo SAGA en la LC e identificar conexiones de dicho complejo con la ruta de señalización de nutrientes en respuesta al nitrógeno, TOR/Sch9p, con la respuesta retrógrada y con la actividad mitocondrial. De este primer objetivo se puede concluir que la integridad del complejo SAGA, y no su módulo desubiquitinasa, es necesaria para la extensión de la LC independientemente de las condiciones de crecimiento así como para la autofagia en condiciones de ayuno de nitrógeno y la respiración. Se ha demostrado la conexión del complejo SAGA, a través de la actividad acetiltransferasa, con la ruta de señalización de nutrientes TOR/Sch9p así como con la mitocondria a través de la ruta de respuesta retrógrada.
Se analizó, objetivo dos y tres, las conexiones entre las rutas de señalización de nutrientes y otros mecanismos implicados en la LC observando y demostrando que hay una conexión entre la peroxirredoxina citoplasmática Tsa1p y el control general de aminoácidos a través de la proteín quinasa Gcn2p que afecta al crecimiento y a la supervivencia en fase estacionaria debido a un defecto en la respiración y en la correcta represión por glucosa. Además, se evaluó el papel del sistema de defensa citoplasmático frente al estrés oxidativo, sistema tiorredoxina, en la LC y su conexión con la ruta de señalización de nutrientes, describiendo una posible nueva función de la tiorredoxina reductasa Trr1p en la regulación de la disponibilidad de nutrientes de manera relacionada con la ruta TORC1 posiblemente a través de su GTPasa Gtr1p.
El estudio proteómico y metabolómico de las tiorredoxinas citosólicas permitió detectar diferentes rutas reguladas por las tiorredoxinas como son la biosíntesis de ácidos grasos, glicólisis y también la ruta de salvamento de la nicotinamida que explican la necesidad del doble mutante de un mecanismo de compensación para hacer frente a los diferentes tipos de estrés. El estudio del proteoma tiol redox del doble mutante de las tiorredoxinas citosólicas detectó siete proteínas con cisteínas susceptibles de oxidación reversible siendo la cisteína 146 de la Superóxido Dismutasa 1, Sod1p, común en todos los experimentos realizados observando diferencias en la oxidación en función del medio. Se demostró que el estado redox de la Sod1p es dependiente del sistema tiorredoxina pero no a través de la modificación postraduccional glutationilación.
Con el fin de comparar el comportamiento del mutante de las tiorredoxinas citosólicas con el mutante de la tiorredoxina reductasa se analizó el metaboloma de ambos mutantes corroborando las diferencias significativas entre los fenotipos observados a lo largo de toda la tesis, indicando que las tiorredoxinas citosólicas han de tener donadores de electrones alterantivos a la tiorredoxina y que la tiorredoxina reductasa ha de tener otras funciones hasta ahora, desconocidas.
