Identificación de elementos en cis que regulan la expresión de genes de adhesinas en Candida glabrata

Abstract

"Candida glabrata es una levadura comensal de mamíferos que bajo ciertas condiciones que debilitan el sistema inmune del huésped se comporta como patógena. Entre sus factores de virulencia se encuentran proteínas de pared que median la adherencia a distintas superficies biológicas. Los genes EPA que codifican estas proteínas se encuentran localizados en regiones subteloméricas. Dichos genes, o genes reporteros insertados en éstas regiones se encuentran reprimidos, fenómeno llamado silenciamiento subtelomérico o TPE. La formación de la cromatina silenciosa depende de las proteínas Sir2, Sir3, Sir4, y en diferente medida de Rap1, Rif1, Ku70 y Ku80 en los diferentes telómeros. En C. glabrata así como en S. cerevisiae las regiones subteloméricas contienen además elementos en cis importantes en la formación y propagación de la cromatina represiva. Estos elementos funcionan como protosilenciadores porque incrementan la acción de silenciadores localizados en su cercanía, mientras que no pueden mediar el silenciamiento por sí solos. En este trabajo se identificó una región protosilenciadora (Sil2126), localizada entre EPA3 y el telómero E-R. Las propiedades de Sil2126 se estudiaron mediante un reportero URA3 en distintas ubicaciones cromosómicas. Se encontró que el efecto de Sil2126 es dependiente de las proteínas Sir2, Sir3, Sir4, Rap1, Rif1 y es independiente de las proteínas Ku70 y Ku80. Sil2126 presenta una composición modular con distintos elementos internos no funcionales de forma individual. El funcionamiento de Sil2126 es dependiente tanto de su distancia al telómero como del contexto subtelomérico particular, ya que este elemento puede mediar el silenciamiento de URA3 a 32 kb de su telómero nativo E-R, mas no a una distancia similar de 34 kb en el telómero E-L. Sil2126 pierde su funcionalidad si se coloca a una distancia de 50 kb de su propio telómero o cuando se integra en regiones internas de los cromosomas F, L y M a más de 200 kb del telómero. Las propiedades de Sil2126 son dependientes de su orientación relativa respecto al gen reportero y respecto al telómero. A la fecha, todos los telómeros estudiados de S. cerevisiae y C. glabrata dependen de Ku70 y Ku80 para el silenciamiento; sin embargo, el elemento Sil2126 así como el telómero E-R en el que se encuentra ubicado, aparentemente no dependen de Ku70 y Ku80 para su funcionamiento. En este trabajo se encontró que la participación de Ku70 y Ku80 en el silenciamiento subtelomérico E-R se encuentra enmascarada por el efecto redundante que presenta junto con Sil2126. Dicho efecto solo se manifiesta en mutantes dobles hdf1Δ/silΔ y hdf2Δ/silΔ. Se propone que interacciones funcionales entre el telómero y elementos internos al cromosoma como el protosilenciador Sil2126, están involucradas en las características y grado de propagación del silenciamiento en cada telómero. El establecimiento del silenciamiento puede ser anulado por la presencia de un promotor fuerte que establezca una barrera en la formación o propagación del silenciamiento, como es el caso del promotor del gen PGK1."

"Candida glabrata is a commensal yeast in mammals that can become a pathogen when the host defenses are compromised. One of the most important virulence factors of C. glabrata are the adhesin proteins that mediate adherence to different surfaces. These proteins are encoded by the EPA genes which are localized in regions close to the telomeres. These subtelomeric regions are assembled as a transcriptionally repressed chromatin so that native or reporter genes inserted at these sites are not expressed, a process called subtelomeric silencing or TPE. Silenced chromatin depends on proteins Sir2, Sir3, Sir4, and to different degrees on Rap1, Rif1, Ku70 and Ku80 depending on the particular telomere. C. glabrata and S. cerevisiae subtelomeric regions contain important cis elements for the establishment and spreading of heterochromatin. These elements work as protosilencers because they increase the action of closely localized silencers but they do not establish silencing on their own. In this work, we identified a region with protosilencer properties (Sil2126) between EPA3 and the right telomere of chromosome E (E-R). Sil2126 properties are analyzed by using a URA3 reporter inserted at different genomic locations. It was found that Sil2126 activity is dependent on the main subtelomeric silencing proteins Sir2, Sir3, Sir4, Rap1, Rif1, and is independent of Ku70/Ku80. Sil2126 shows a modular composition with several internal elements that are not functional on their own. The Sil2126 activity is dependent on its relative proximity to the telomere and on the particular subtelomeric context, since Sil2126 mediates silencing 32 kb from its native telomere E-R but not at a similar distance (34 kb) from the opposite telomere on chromosome E (E-L). Sil2126 loses activity when placed at 50 kb of telomere E-R or when it is integrated at internal regions on chromosomes F, L and M that are over 200 kb from the telomere. Sil2126 properties are dependent on its relative orientation with respect to the reporter and the telomere. To date, all the telomeres studied in S. cerevisiae and C. glabrata depend on Ku70 and Ku80 for silencing, however Sil2126 and the E-R telomere apparently do not depend on Ku70/Ku80 for silencing. In this work, it was found that the role of Ku70 and Ku80 on subtelomeric silencing at E-R is masked by the redundant function of Sil2126 on silencing."