Caracterización de la activación coordinada de los promotores divergentes Pb-Pc de los gnes thn en "Sphingopyxis macrogolitabida" estirpe TFA

• Autores: Elena Rivas Marín
• Directores de la Tesis: Belén Floriano Pardal (dir. tes.), Eduardo Santero (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Pablo de Olavide ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Enrique Flores Garcia (presid.), Marian Llamas Lorente (secret.), Fernando Govantes Romero (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Microbiología
    • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: RIO
• Resumen

  • Los genes thn, responsables de la biodegradación de tetralina en Sphingopyxis macrogolitabida estirpe TFA, se agrupan en tres operones, B, C y M, conteniendo B y C todas las proteínas estructurales y reguladoras necesarias para la metabolización de tetralina. El operón H, situado dentro del operón B, y el operón M portan enzimas relacionadas con la ß-oxidación de los ácidos grasos procedentes de la metabolización de tetralina. Dichos genes se encuentran bajo un complejo y sofisticado sistema de regulación, siendo inducidos en presencia de la molécula inductora, la tetralina, y sometidos a represión catabólica por fuentes de carbono preferenciales. Los elementos reguladores ubicados dentro de los operones thn son ThnR, ThnY y ThnA3, siendo los dos primeros esenciales para la expresión de los genes, y ThnA3 un modulador de la actividad de los mismos. Durante el desarrollo de esta Tesis se ha trabajado principalmente con el regulador ThnR, el cual pertenece a la familia más grande de reguladores transcripcionales, la familia LTTR. ThnR posee características que lo hacen diferente del resto de los miembros de este grupo, siendo la más llamativa la necesidad del concurso de otra proteína, ThnY, para activar la transcripción de los genes que regula. A pesar de que ThnR requiere el concurso de ThnY para activar la transcripción de los genes thn es capaz de unirse por sí sola a las regiones promotoras de los operones B, C, H y M. Aunque todos los promotores se regulan de la misma forma, esta Tesis se ha centrado principalmente en el estudio de la activación transcripcional por ThnR de la región promotora divergente PB-PC, ya que esta región presenta una serie de particularidades que la han hecho muy interesante para el estudio del mecanismo molecular responsable de su activación. El abordaje in vivo e in vitro llevado a cabo ha permitido conocer que los tetrámeros de ThnR unidos a sus sitios B y C en la región promotora divergente PB-PC interaccionan entre sí lo que promueve la formación de un lazo en el ADN. La formación de esta estructura facilita la activación coordinada de ambos promotores favoreciendo la expresión desde los mismos. La unión de ThnR al sitio C, el cual posee mayor afinidad, promueve un aumento de la concentración local de ThnR gracias a la formación del lazo en el ADN y favorece la unión del regulador al sitio B, el cual posee menor afinidad. A su vez esta estructura permite la correcta interacción de ThnR con su sitio en la región promotora PC así como con la ARN polimerasa, compensando las deficiencias que esta región promotora presenta. En segundo lugar se ha llevado a cabo el estudio in vitro del papel de ThnY en la activación de la transcripción. Los resultados obtenidos sugieren que ThnY aumenta la afinidad de ThnR por sus sitios en el ADN y que ejerce su acción a través de la interacción proteína-proteína cuando ThnR está unido al ADN. Además aunque ThnR parece interaccionar con la molécula inductora en solución, esta interacción es más evidente en presencia de ThnY. Por último se ha llevado a cabo el establecimiento de un sistema de transcripción in vitro de los genes de TFA que ha permitido la transcripción de genes constitutivos pero no de los genes thn a pesar de la presencia de ThnR, ThnY y la molécula inductora en las reacciones.