O complexo mediador e a actividade transcricional do Yap1 e Yap8 na levedura sob stress pelo arsénio

• Author(s): Ropio, Joana Alves
• Date: 2010
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/3317
• Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
• Subject(s): Arsénio; Saccharomyces cerevisiae; Interacção genética; Teses de mestrado - 2010
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Dias, Deodália Maria Antunes, 1952-; Menezes, Regina
• Contributor(s): Repositório da Universidade de Lisboa

Description

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010

Os compostos de arsénio são substâncias altamente tóxicas e carcinogénicas, libertadas na natureza através de fontes naturais e antropomórficas. Contudo, alguns compostos de arsénio como o trióxido de arsénio e a trypasamide são utilizados terapeuticamente no tratamento da leucemia promielocítica aguda e de doenças causadas por protozoários, respectivamente. Devido ao elevado grau de conservação nos processos celulares eucariotas, a levedura Saccharomyces cerevisiae constitui um excelente modelo para estudar como os organismos superiores, incluindo o homem, respondem as diversas condições de stress. Na maioria dos organismos, os mecanismos adaptativos relacionados com mudanças ambientais ocorrem sobretudo através da reprogramação da expressão genética que leva à indução de genes que conferem actividades de protecção. Estes processos são controlados por factores de transcrição específicos, que depois de serem activados, medeiam a montagem do complexo de pré-iniciação da transcrição na região promotora dos seus genes alvos. O complexo Mediador, necessário para a activação de vários genes em leveduras e mamíferos, interage com factores de transcrição específicos através do domínio cauda e assim actua como co-activador. Neste trabalho investigamos o envolvimento do complexo Mediador na resposta da levedura Saccharomyces cerevisiae ao stress induzido pelos compostos de arsénio. Evidências sugerem que as subunidades Med2, Med3, Med14, Med15 e Med16 da cauda do complexo Mediador são importantes nessa resposta. A actividade do Yap8, o principal regulador da adaptação celular, depende destas subunidades. A sua ausência não afecta os níveis intracelulares do Yap8, contudo a função de transactivação deste factor de transcrição é severamente comprometida nos respectivos mutantes. Utilizando o sistema two-hybrid, fomos capazes de demonstrar que o Yap8 interage com a subunidade Med2 estabelecendo assim uma ligação funcional entre as duas proteínas. Estudos de interacção genética demonstraram que os duplos mutantes yap8med3 e yap8med16 são capazes de tolerar concentrações mais elevadas de arsénio do que o mutante simples yap8, surgindo assim a hipótese da activação de vias adaptativas alternativas. Os nossos resultados fornecem fortes evidências de que o Yap1 é o regulador desta via.

Arsenic compounds are highly toxic and carcinogenic substances released in Nature through natural and anthropomorphic sources. Nevertheless, they bring benefits to human health such as the utilization of arsenic trioxide and Tryparsamide in the treatment of acute promyelocytic leukaemia and protozoan diseases, respectively. Due the strong degree of conservation of cellular processes across all eukaryotic organisms, the well characterized budding yeast Saccharomyces cerevisiae set affords the opportunity to reveal how higher organisms, including human, may respond to stress conditions. In most organisms, the adaptation to environmental changes is mainly promoted through gene expression reprogramming that leads to the transcriptional activation of genes conferring protective activity. The activation of stress genes is tightly orchestrated by specific transcription factors, which sense the stress signal and mediate the assembly of the pre-initiation complex in the promoter of its target genes. In this process, the Mediator complex is required for full activation of many genes, in yeast and mammals, and the tail domain of this complex is described to contact specific transcription factors transducing the activation signal to the basal transcription machinery. In this work, we investigated the involvement of the Mediator complex in the response of the yeast c to arsenic stress. Evidences provided here suggest that the tail subunits Med2, Med3, Med14, Med15 and Med16 are required to full arsenic adaptation. The activity of Yap8, the main regulator of arsenic stress response, is dependent on these subunits. In the absence of Mediator tail subunits Yap8 intracellular levels are not affected, however the transactivation activity of this transcription factor is severely compromised. Using the two-hybrid methodology we demonstrated that Yap8 and Med2 interact in vivo, establishing a functional connection between these two proteins. Genetic interaction studies demonstrated that the double mutant strains yap8med3 and yap8med16 are more tolerant to arsenic than the single mutant yap8, suggesting the activation of an alternative adaptation pathway. Our results provide strong evidences that Yap1 is the regulator of this pathway.