Procesos que regulan la transcripción en eucariotas

Abstract

[ES]: La progresión de la RNA polimerasa II (RNAPII) a lo largo del ciclo de transcripción así como la coordinación entre las distintas etapas, y de éstas con otros procesos nucleares, está altamente regulada por la fosforilación del dominio C-terminal (CTD) de la propia subunidad mayor de la polimerasa, Rpb1, pero también por la acción de numerosas proteínas, que reciben de forma genérica el nombre de factores de transcripción. Uno de estos factores es la proteína Sub1 de Saccharomyces cerevisiae. Sub1 es un coactivador transcripcional, homólogo al factor humano PC4, al que se ha implicado en varios procesos de la biogénesis de los RNA mensajeros (mRNAs), como son la iniciación de la transcripción y el procesamiento en 3 de los pre-mRNAs (revisado en Conesa and Acker, 2010). En este trabajo de tesis doctoral se ha demostrado que el factor de transcripción Sub1 actúa como un regulador general de la fosforilación de la RNAPII a lo largo de todo el ciclo transcripcional. Así, encontramos que SUB1 interacciona genéticamente con los genes que codifican para todas las CTD-quinasas descritas hasta el momento, SRB10, KIN28, CTK1 y BUR1. Del mismo modo, Sub1 afecta de forma diferencial a la actividad catalítica y al reclutamiento de estas enzimas (García et al., 2010; Calvo and García, 2012). Además, se han mostrado evidencias de que Sub1 podría modular el estatus de fosforilación del CTD a través de su asociación con las subunidades de la RNAPII, Rpb4/Rpb7. Ambas subunidades constituyen in vivo un dímero funcional que ha sido relacionado en trabajos previos con las modificaciones post-traduccionales del CTD (revisado en Sharma and Kumari, 2012). Por otro lado, gracias al desarrollo de este trabajo de tesis se ha encontrado también una posible función de Sub1 en la regulación de la elongación de la transcripción, independiente de su función en la fosforilación de la RNAPII. Así, mediante distintos ensayos bioquímicos, se ha demostrado que SUB1 interacciona genéticamente con el gen codificante del factor de elongación esencial y evolutivamente conservado, Spt5, y que Sub1 influye en la fosforilación de este factor por la quinasa Bur1. Además se ha demostrado que Sub1 y Spt5 co-purifican en el mismo complejo, probablemente durante la elongación temprana, y que Sub1 influye en la interacción Spt5-Rpb1. Sub1 influye también en la elongación de genes de expresión constitutiva e inducible, y se asocia a las regiones codificantes de los genes de manera dependiente de la transcripción. En conjunto, estos resultados indican que Sub1 es un factor de transcripción que se asocia con Spt5, influye en la interacción y los niveles del complejo Spt5-Rpb1 y consecuentemente en la tasa de elongación (Garcia et al., 2012).

[EN]: The progression of the RNA polymerase II (RNAPII) throughout the transcription cycle and coordination between the different stages, and between these and other nuclear processes, is highly regulated by phosphorylation of the C-terminal domain (CTD) of the own the polymerase subunit, Rpb1, but also by the action of numerous proteins which are generically called transcription factors. One of these factors is the Saccharomyces cerevisiae protein Sub1. Sub1 is a transcriptional coactivator, factor homologous human PC4, which has been implicated in various processes of biogenesis of messenger RNAs (mRNAs), such as transcription initiation and processing in 3 of the pre-mRNAs (reviewed Conesa and Acker, 2010). In this thesis work has shown that the transcription factor Sub1 acts as a general regulator of the phosphorylation of RNAPII along the entire transcriptional cycle. Thus, we find that SUB1 interacts genetically with genes coding for all kinases CTD described so far, SRB10, Kin28, CTK1 and BUR1. Similarly, Sub1 differentially affects the catalytic activity and the recruitment of these enzymes (Garcia et al., 2010; Calvo and Garcia, 2012). In addition, we have shown evidence that Sub1 could modulate the phosphorylation status of the CTD through its association with RNAPII subunits, Rpb4/Rpb7. Both subunits are functional in vivo dimer which has been linked in previous studies with post-translational modifications of the CTD (reviewed in Sharma and Kumari, 2012). Moreover, thanks to the development of this thesis work also found a possible role in regulating Sub1 the transcription elongation independent of its role in the phosphorylation of RNAPII. Thus by various biochemical assays have been shown to interact genetically SUB1 the gene encoding elongation factor essential and evolutionarily conserved SPT5, which influences Sub1 this phosphorylation by the kinase Bur1 factor. Furthermore it has been shown that co-SPT5 Sub1 and purified in the same complex, probably during early elongation and which influences the interaction Sub1-Rpb1 SPT5. Sub1 also affects the elongation of constitutively expressed genes and inducible, and associated with the coding regions of the genes of transcription-dependent manner. Together, these results indicate that Sub1 is a transcription factor that is associated with SPT5 influences the interaction and complex levels SPT5-Rpb1 and consequently the rate of elongation (Garcia et al. 2012).