Caracterización de los sRNAs reguladores NsrR1 y NsiR3 de la cianobacteria Nostoc sp. PCC 7120
- Autores: Isidro Álvarez Escribano
- Directores de la Tesis: Agustín Vioque Peña (dir. tes.), Alicia M. Muro Pastor (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Número de páginas: 227
- Tribunal Calificador de la Tesis: María F. Fillat (presid.), Mercedes García González (secret.), Ignacio Luque Romero (voc.), Jose Ignacio Jiménez Zurdo (voc.), Francisca Fernández Piñas (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biología Molecular, Biomedicina e Investigación Clínica por la Universidad de Sevilla
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Idus
- Resumen
Las cianobacterias constituyen un grupo de microorganismos muy relevante para el mantenimiento de los ciclos del nitrógeno y el carbono en la Tierra. La fotosíntesis oxigénica llevada a cabo por estas bacterias es responsable de una parte muy significativa del total de la fijación de CO2 y la producción de O2 a escala global. Por otro lado, la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico que exhiben gran número de cianobacterias les permite crecer en entornos con suplementos nutricionales muy limitados. Estas y otras características hacen que las cianobacterias sean consideradas prometedores chasis para los acercamientos de biología sintética y para la producción de compuestos de interés.
En respuesta a la carencia de nitrógeno combinado, numerosas cianobacterias, entre las que se incluye el organismo modelo objeto de este estudio, Nostoc sp. PCC 7120, son capaces de diferenciar un tipo celular especializado para la fijación del nitrógeno atmosférico, los heterocistos. La diferenciación de heterocistos se enmarca en una respuesta global que implica la inducción o represión de la transcripción de numerosos genes, en su mayoría de forma dependiente del regulador global de la asimilación de nitrógeno en estos organismos, NtcA.
Aunque la regulación de la expresión génica en bacterias tiene lugar en primera instancia a nivel transcripcional, en los últimos años se ha hecho evidente la relevancia de los fenómenos de regulación postranscripcional, ejercidos por moléculas de RNA no codificantes. La clase más abundante de estos RNAs, los denominados small RNAs (sRNAs) constituyen un variado grupo de moléculas que intervienen en prácticamente cualquier aspecto de la fisiología bacteriana.
Esta Tesis Doctoral se ha centrado en el estudio de dos sRNAs, NsiR3 y NsrR1, cuya expresión está regulada directamente por el regulador transcripcional NtcA en función de la disponibilidad de nitrógeno en la cianobacteria Nostoc sp. PCC 7120. La amplia distribución de los genes que codificarían homólogos de estos dos sRNAs en las cianobacterias formadoras de heterocistos sugiere que estas moléculas probablemente tienen un papel en la regulación de algún proceso exclusivo de este grupo de cianobacterias. En esta Tesis Doctoral se caracteriza la expresión de los sRNAs NsiR3 y NsrR1 y se identifican algunos de los genes cuya expresión es regulada postranscripcionalmente por cada uno de ellos. En el caso de NsiR3 se muestra la regulación ejercida sobre el gen putA, que codifica la prolina oxidasa, y el gen alr2431, cuyo producto es de función desconocida. En el caso de NsrR1 se muestra la regulación ejercida sobre el gen nblA, cuyo producto interviene en la degradación de los ficobilisomas en respuesta a la carencia de nitrógeno, y el gen all1871, cuyo producto se demuestra que es necesario para el crecimiento a expensas de nitrógeno atmosférico. La regulación postranscripcional de la acumulación de todos estos transcritos por parte de los sRNAs descritos en este trabajo constituiría una forma indirecta de control por parte de NtcA.
