Análisis de los mecanismos de expresión de genes que codifican subunidades de la citocromo c oxidasa de plantas

Abstract

En el presente trabajo realizamos un análisis en profundidad de las regiones promotoras de los genes que codifican las subunidades AtCox6a y AtCox6b de la cadena respiratoria mitocondrial, en Arabidopsis thaliana. A partir de los resultados obtenidos de las distintas experiencias realizadas resulta evidente el rol de los elementos site II en la expresión de los genes AtCOX6b. Una segunda parte de este trabajo consistió en estudiar el mecanismo mediante el cual ciertos intrones son capaces de participar en el aumento de la expresión génica. Por este motivo, comenzamos a estudiar algunas proteínas pertenecientes a un complejo conocido como el complejo de la unión entre exones (EJC, por sus siglas en inglés: Exon Junction Complex), e involucrado en forma directa con el aumento de la expresión génica mediada por intrones. En primer lugar, se intentó determinar de qué manera se produce la biogénesis del EJC, estudiando en profundidad tres de sus proteínas en Arabidopsis thaliana: AtMago, AtY14 y AtPym. De esta manera, se demostró la importancia de los elementos site II sugieriendo la existencia de un mecanismo coordinado de expresión génica que permitiría optimizar la biogénesis del complejo. Finalmente, se encontró que las modificaciones post-traduccionales (entre ellas la fosforilación) proveerían de una tercera vía de regulación de algunos componentes del EJC. Este hecho pone de manifiesto la importancia de contar con varias maneras de regular la estructura y función de este complejo, y consecuentemente la expresión de aquellos genes que dependen del mismo.

In the present work we performed a detailed analysis of promoter regions of genes encoding the AtCox6b and AtCox6a subunits belonging to the mitochondrial respiratory chain in Arabidopsis thaliana. From the results of different experiments was evident the role of the site II elements in AtCOX6b gene expression. A second part of this work consisted in study the mechanism by which certain introns are able to participate in enhance gene expression. For this reason, we began to study some proteins belonging to a complex known as "Exon Junction Complex" (EJC), directly involved in gene expression enhancement mediated by introns. Firstly, we attempted to determine how EJC biogenesis occurs, studying in depth three of its proteins in Arabidopsis thaliana: AtMago, AtY14 and AtPym. Thus, we demonstrated the importance of site II elements suggesting the existence of a coordinated mechanism for gene expression that would optimize complex biogenesis. Finally, we found that post-translational modifications (including phosphorylation) would provide a third way of regulation of some components of the EJC. This fact highlights the importance of having several ways to regulate the structure and function of this complex, and consequently the expression of those genes that depend on it.