Caracterización funcional de las chaperonas de RNA en Staphylococcus aureus

Abstract

Las proteínas de unión a RNA (RBPs) son elementos imprescindibles para modular la expresión génica en cualquier ser vivo. Todos los organismos contienen numerosas RBPs repartidas en diferentes grupos en función de los dominios proteicos que contienen, por ejemplo, proteínas ribosomales, ribonucleasas y chaperonas de RNA. En nuestro grupo nos hemos centrado en el estudio de las chaperonas de RNA que incluyen Hfq, CvfB y la familia cold-shock (CSPs) utilizando como modelo a Staphylococcus aureus, uno de los patógenos más relevantes. El dominio cold-shock se encuentra altamente conservado y presente en todos los organismos. El número de CSPs es variable en las especies bacterianas, por ejemplo, el genoma de Escherichia coli contiene nueve CSPs mientras que el de S. aureus sólo tres. Se ha propuesto que las CSPs modulan la expresión génica mediante su unión a los RNA mensajeros (mRNAs), previniendo la formación de estructuras secundarias que impedirían la correcta traducción o modificando la estabilidad del mRNA, pero los mRNAs dianas son aún desconocidos. Hfq actúa como catalizador entre los small RNAs (sRNAs) y sus mRNAs diana para modular su traducción en Gramnegativos. Sin embargo, esta función no ha podido ser extrapolada a Gram-positivos. De igual modo, la función de CvfB es completamente desconocida. Para abordar el estudio de estas proteínas, hemos marcado cada una de ellas mediante un tag y analizado su expresión mediante Western-blots. De todas ellas, seleccionamos CspA e identificamos más de 300 mRNAs dianas mediante RIP-on-chip. Los análisis transcriptómicos y proteómicos revelaron que CspA estimula mayoritariamente la traducción de sus dianas sin afectar a los niveles de mRNAs. Uno de los procesos que modula CspA es la producción de estafiloxantina, el pigmento amarillo que protege a la bacteria del estrés oxidativo. Experimentos de complementación del mutante ΔcspA con plásmidos que expresan CspA, CspB o CspC, revelaron que la producción del pigmento sólo se recupera con CspA a pesar de que la identidad entre las CSPs es mayor al 80%. Esto indica que a pesar de la alta identidad proteica, las CSPs cumplirían funciones diferenciadas en las bacterias.