RegulaciĆ³n de los niveles intracelulares del represor transcripcional Fur de Acidithiobacillus ferrooxidans
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Fecha
2011
Autores
Profesor/a GuĆa
Facultad/escuela
Idioma
es
TĆtulo de la revista
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Editor
Universidad AndrƩs Bello
Nombre de Curso
Licencia CC
Licencia CC
Resumen
El hierro es un nutriente esencial para todos los organismos, pero en exceso conduce a daƱo macromolecular vĆa estrĆ©s oxidativo (reacciĆ³n de Fenton). El regulador transcripcional Fur (Ferric Uptake Regulator) ha sido mostrado de ser el responsable en coordinar los procesos fisiolĆ³gicos involucrados en la captaciĆ³n, incorporaciĆ³n y almacenamiento (homeostasis) de hierro en todas las bacterias Gram negativas estudiadas a la fecha. At. ferrooxidans, una bacteria Gram negativa, es un interesante e inusual modelo para estudiar la homeostasis de hierro debido a que vive a pH 2 donde la biodisponibilidad de hierro es muy alta, y porque ademĆ”s necesita balancear el uso de hierro como un micronutriente versus su uso como fuente de energĆa. En muchos organismos estudiados, Fur ha sido encontrado en elevados niveles intracelulares pero muy poco es conocido sobre los mecanismos moleculares involucrados en la regulaciĆ³n de su expresiĆ³n.
En esta tesis, se observĆ³ que los niveles de Fur en At. ferrooxidans varĆan dependiendo de la fase de crecimiento en que se encuentre la bacteria, incrementĆ”ndose en fase logarĆtmica tardĆa. Sin embargo, estos cambios no fueron debidos a variaciones en los niveles de mRNA de Fur AF, que permanecen constantes. TambiĆ©n se determinĆ³ que ambos, el mRNA y la proteĆna FurAF, varĆan en respuesta a cambios en el sustrato energĆ©tico tilizado en el medio de cultivo, sugiriendo la posibilidad de que estas variaciones se deban a regulaciĆ³n a nivel transcripcional y post-transcripcional.
Predicciones bioinformĆ”ticas de sitios de uniĆ³n a factores de transcripciĆ³n en la regiĆ³n promotora de furAF, o cercana a Ć©sta, junto a los ensayos in vivo de expresiĆ³n de genes en el sistema heterĆ³logo de E. coli son consistentes con la idea de que furAF puede ser transcrito por la RNA polimerasa asociada a diferentes factores sigma, incluyendo sigma70, sigma32 y sigma54. Predicciones bioinformĆ”ticas tambiĆ©n sugieren que la transcripciĆ³nde furAF podrĆa ser regulada por el activador CRP (CAP) indicando un potencial nexo entre el metabolismo del carbono y la homeostasis de hierro.
El anĆ”lisis de estabilidad del mRNA de furAF mostraron que Ć©ste posee una elevada vida media de 0,5-4 horas (comparada con 1-20 minutos para un tĆpico mRNA), y que su vida media varĆa dependiendo del medio de cultivo en que At. ferrooxidans es crecido.
AdemĆ”s, se detectĆ³ un RNA, denominado frr, que es transcrito de manera antisentido a fur. AnĆ”lisis de su transcripciĆ³n, incluyendo su sitio promotor y terminador, acoplado con una predicciĆ³n de su estructura secundaria sugieren un modelo en que Frr puede unir el mRNA de FurAF promoviendo el acceso del ribosoma e incrementando los niveles de FurAFĀ· Este es un nuevo mecanismo para la regulaciĆ³n post-transcripcional de Fur.
Notas
Tesis (Doctor en BiotecnologĆa)
Palabras clave
Bacterias, TranscripciĆ³n GenĆ©tica, Hierro