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Robustez y sensibilidad en la respuesta a feromona de Saccharomyces cerevisiae


Robustness and sensitivity in the pheromone response of Saccharomyces Cerevisiae

Bush, Alan

Director(a):
Colman-Lerner, Alejandro
 
Institución otorgante:
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Fecha:
2016-03-18
Tipo de documento: 
Tesis Doctoral
 
Formato:
text; pdf
Idioma:
Español
Temas:
Biología / Biología Molecular y Celular - PROTEINA G - TRANSDUCCION DE SEÑAL - SACCHAROMYCES CEREVISIAE - ROBUSTEZ
Descripción:
Las células deben sensar y responder a cambios en su ambiente para poder sobrevivir, reproducirse y desempeñar sus funciones fisiológicas. En particular, las células eucariotas usan muchos y variados mecanismos a en de transducir señales del exterior al interior de la célula. Uno muy importante es el que involucra a receptores acoplados a proteínas G heterotriméricas. Estos receptores de siete pasos de membrana, al ser ocupados por sus ligandos, catalizan el intercambio de GDP por GTP en la subunidad Gα de la proteína G asociada, lo que causa la disociación de la proteína G heterotrimérica en Gα y Gβγ. La respuesta a feromona sexual de levaduras es un sistema prototípico de este tipo de mecanismos, muy estudiado bioquímica y genéticamente. En esta vía de transducción de señales, la proteína de andamiaje Ste5 se une a Gβγ libre, lo que causa su reclutamiento a membrana y la activación de una cascada de MAP kinasas, resultando en arresto del ciclo celular y cambios en el patrón de expresión génica. Las curvas dosis-respuesta (DoR) a feromona medidas en distintos puntos de la vía de transducción, como ocupación del receptor, fosforilación de la MAPK del sistema o inducción transcripcional, muestran una sensibilidad muy similar, un fenómeno al que llamamos alineamiento de las curvas dosis-respuesta (DoRA). En esta tesis estudiamos de manera cuantitativa los primeros pasos en la activación de la respuesta a feromona en levaduras; la ocupación del receptor, la activación de la proteína G heterotrimérica y el reclutamiento a membrana de Ste5. Encontramos que el sistema es notablemente robusto a variaciones en la cantidad de receptores, algo que no es fácilmente explicable por la teoría clásica de receptores. Estudiamos el mecanismo responsable de esta robustez, cuyo punto de acción pudimos mapear río arriba del reclutamiento de Ste5. Construimos un modelo matemático completo de la interacción entre el receptor y la proteína G: el modelo Carrousel. El análisis del mismo nos sugirió un mecanismo por el cuál el sistema puede medir la fracción de receptores ocupados en lugar de la cantidad de los mismos, lo que además explica el fenómeno de DoRA. Este mecanismo depende de la interacción fósica reportada entre la proteína RGS (reguladora de la señalización por proteína G, que inactiva al sistema) y el receptor (que lo activa). Pudimos probar que cepas mutantes en las que esta interacción no está presente, no muestran robustez a la cantidad de receptores. Por otro lado medimos curvas DoR del cambio de localización de Ste5 en células con cantidades variables de Ste5. En base a esta información pudimos estimar la afinidad entre esta proteína de andamiaje y sus sitios de unión a membrana en células vivas, y cómo esta afinidad se modula durante la respuesta. Además, estudiamos el efecto de cambios en la abundancia de Ste5 sobre la respuesta, encontrando que la cantidad de esta proteína es un parámetro crítico del sistema.
Identificador:
http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5892_Bush
Identificador único:
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/h/3845
Derechos:
info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Licencia de uso:
Licencia Creative Commons

Descargar texto: Tesis_5892_Bush.oai

Cita bibliográfica:

Bush, Alan  (2016-03-18).     Robustez y sensibilidad en la respuesta a feromona de Saccharomyces cerevisiae.  (Tesis Doctoral).    Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.    [consultado:  ] Disponible en el Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires:  <http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5892_Bush>