Rna-binding and prion domains: the yin and yang of phase separation
- Autores: Maria de las Nieves Lorenzo Gotor
- Directores de la Tesis: Gian Gaetano Tartaglia (dir. tes.), Natalia Sánchez de Groot (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Pompeu Fabra ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ina Maja Vorberg (presid.), Oriol Gallego Moli (secret.), Martin Vabulas (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biomedicina por la Universidad Pompeu Fabra
- Materias:
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- Resumen
La presente tesis recoge mis estudios de doctorado en el Centre de Regulació Genòmica (CRG) y mi consecuente contribución personal al ámbito de los condensados biológicos, también conocidos como orgánulos celulares sin membrana.
En el capítulo 1 presento una introducción del conocimiento actual sobre condensados biológicos, con especial énfasis en los principios físico-químicos de separación de fases que dan lugar al proceso de condensación. En el capítulo 2 listo los objetivos de la investigación y en el 3 resumo los métodos empleados para llevarlos a cabo. Mis principales contribuciones al ámbito científico se recogen en el capítulo 4, donde explico los resultados de los experimentos que yo misma he diseñado. En el capítulo 5 discuto el significado de dichos resultados; a continuación, enumero las principales conclusiones que de ellos se derivan en el capítulo 6. El capítulo 7 recoge información complementaria derivada de los experimentos realizados. Finalmente, en el capítulo 8 recojo otras importantes contribuciones al ámbito científico, en forma de publicaciones de mi co-autoría, que he desarrollado en paralelo a mi proyecto principal de doctorado y que son resultado de colaboraciones con investigadores del mismo ámbito científico.
El proyecto principal que he desarrollado se basa en el estudio de las proteínas implicadas en el proceso de separación de fases que da lugar a la formación de condensados biológicos en las células; así como sus implicaciones en la red de interacciones moleculares y sus consecuencias en el correcto funcionamiento celular.
Como primer enfoque para estudiar estas cuestiones, he investigado la predisposición que tienen las proteínas de separarse del medio intracelular en una fase más condensada a través de herramientas computacionales y predicciones. De este estudio se deriva también la elección de la proteína modelo (Pub1) con la que desarrollo mi estudio a través de técnicas experimentales. En este segundo enfoque, manipulo genéticamente la secuencia que da lugar a la proteína de levadura Pub1 con tal de eliminar varias regiones que sospecho relacionadas con el proceso de separación de fases; en concreto, la región de unión a ARN y el dominio priónico. De este modo puedo estudiar la contribución de estas regiones al proceso de condensación, que monitorizo con el uso de microscopios. Además, analizo la capacidad de interacción específica de cada región de la proteína, presumiblemente clave para la condensación, así como implicaciones en el correcto funcionamiento celular que de todo ello se deriven.
De este estudio concluyo que un solo dominio priónico en una proteína tiene una alta propensión y capacidad de liderar el proceso de formación de condensados biológicos. En cambio, la presencia de varios dominios de unión a ARN en una proteína es importante en las dinámicas y propiedades del condensado biológico.
Para la realización de esta tesis ha sido indispensable el exhaustivo estudio de artículos científicos de biología molecular, particularmente del ámbito de condensados biológicos.
