Papel de la proteína Gat1 en la regulación transcripcional de los genes que codifican para transportadores de zinc en Saccharomyces cerevisiae

Abstract

"El zinc es un cofactor esencial que se requiere para la estructura y la función de numerosas proteínas. Sin embargo; la acumulación de zinc en cantidades excesivas, puede ser tóxico para la célula. Por lo tanto, los organismos presentan mecanismos de homeostasis para mantener un ambiente intracelular relativamente constante, y que además les permita contender con niveles cambiantes de zinc en el medio extracelular. Los principales mecanismos en la homeostasis de zinc son: a) regular la asimilación del zinc a través de la membrana plasmática y b) el secuestro del zinc dentro de los organelos intracelulares. El factor transcripcional Gat1 ocupa una posición central en la activación de genes sensibles a Represión Catabólica Nitrogenada (NCR). La NCR restringe la capacidad de la levadura a usar las fuentes pobres de nitrógeno cuando las fuentes ricas se encuentran disponibles. La expresión de genes sensibles a NCR es coordinada por la proteína Ure2 y cuatro factores GATA de unión a DNA: dos activadores (Gat1 y Gln3) y dos represores (Dal80 y Gzf3). En un esfuerzo por definir la participación del factor transcripcional Gat1 en la homeostasis de zinc, hemos generado mutantes nulas de este gen (gat1Δ). Evaluamos el efecto crónico del cloruro de zinc en la cepa silvestre CLA1 de S. cerevisiae y en las mutantes gat1Δ, gln3Δ, ure2Δ, gat1Δ ure2Δ, gat1Δ gln3Δ y gat1Δ ure2Δ gln3Δ al crecer en una buena fuente de nitrógeno (glutamina) o en una mala fuente de nitrógeno (prolina). Observamos que la proteína Gat1 está implicada en la resistencia a zinc independientemente de la fuente de nitrógeno utilizada."

"Zinc is an essential cofactor required for the structure and function of many proteins. However, if zinc accumulates in excessive amounts, it can be toxic to the cell. Therefore, organisms have evolved homeostatic mechanisms in order to maintain a relatively constant intracellular environment and also this allows them to contend with changing zinc levels in the extracellular medium. The main mechanisms to maintain the zinc homeostasis are: a) control of the zinc uptake across the plasma membrane and, b) sequestering zinc within intracellular organelles. The Gat1 transcription factor plays a central role in the activation of genes sensitive to Nitrogen Catabolite Repression (NCR). NCR restricts the ability of yeast to use poor nitrogen sources when good sources are available. Expression of NCR- sensitive genes is coordinated by Ure2 protein and four DNA-binding GATA factors: two activators (Gat1 and Gln3) and two repressors (Dal80 and Gzf3). In an effort to define the involvement of the transcription factor Gat1 in zinc homeostasis, we generated null mutants of this gene (gat1Δ). We evaluated the chronic effect of zinc chloride in the CLA1 wild type strain of S. cerevisiae and in the gat1Δ, gln3Δ, ure2Δ, gat1Δ ure2Δ, gat1Δ gln3Δ and, ure2Δ gat1Δ gln3Δ mutants grown in a good nitrogen source (glutamine) or in a poor nitrogen source (proline). Our results showed that Gat1 protein is involved in zinc resistance independently of the nitrogen source used."