Regulació de les activitats acetiltransferasa i desacetilasa d'histones en resposta a senyals intracel.lulars i extracel.lulars
- Autores: Ester Valls Jordana
- Directores de la Tesis: María Ángeles Martínez Balbás (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2006
- Idioma: catalán
- Tribunal Calificador de la Tesis: Oriol Bachs Valldeneu (presid.), Marta Giralt i Oms (secret.), Pedro Marrero (voc.), Maria Lluïsa Espinàs Janer (voc.), Benjamí Piña Capó (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
El treball realitzat en aquesta Tesi consisteix en lanàlisi de diferents mecanismes que participen en la regulació de les activitats HAT i HDAC cellulars. Podríem distingir dos tipus de modulació daquestes activitats: (1) senyals extracellulars- antigen T, (2) senyals intracellulars- mitosi. Es coneix que aquests dos processos tenen respostes per part de la cèllula a nivell de cromatina. A grans trets, en els capítols 1A i 1B es presenten dos treballs que tenen com a objectiu lestudi de lantigen T quan interacciona amb lacetiltransferasa CBP i la desacetilasa HDAC1. Daltra banda, en el capítol 2 sha analitzat lestabliment de diversos patrons de modificacions posttraduccionals de les histones per al manteniment de lactivitat transcripcional dels gens quan la cèllula entra a Mitosi. Per últim, en el capítol 3 es presenta un altre tipus de regulació daquestes activitats, lautoacetilació de lacetiltransferasa PCAF. Així doncs, tres mecanismes diferents per al control dunes activitats molt importants per la cèllula eucariota, que són crucials per al manteniment de lequilibri acetilació i desacetilació de la cromatina.
1. Lantigen T de SV40 modula les activitats acetiltransferasa i desacetilasa dhistones.
Les acetiltransferases i desacetilases dhistones juguen un paper clau en lactivació de la transcripció gènica, la proliferació i diferenciació cellulars modulant lestructura de la cromatina; no obstant, es coneixen poques coses de la seva pròpia regulació. En el treball que es presenta al capítol 1A, sha analitzat la regulació de les activitats acetiltransferasa de cèllules CV1 i de cèllules CV1COS. A nivell global lantigen T incrementa lacetilació de les histones i lactivació de les activitats enzimàtiques que regulen aquesta modificació (HATs) (Figures 1 i 2). Lactivitat acetiltransferasa de CBP és superior en les cèllules que expressen lantigen T. Daltra banda, lexistència de la interacció entre lantigen T i CBP (interacció descrita a la literatura {Avantaggiati, 1996 #39; Eckner, 1996 #24}) modula positivament la capacitat de lacetiltransferasa dactivar la transcripció gènica del promotor pGal4-Hsp70-luciferasa (Figura 5).
El capítol 1B aborda les conseqüències funcionals de la interacció entre lantigen T i la desacetilasa dhistones HDAC1. La transcripció del promotor Timidina Quinasa quan és activat pel coactivador CBP, pateix una repressió transcripcional per acció de lantigen T (Figura 1) com shavia descrit anteriorment {Avantaggiati, 1996 #39; Eckner, 1996 #24}. Aquesta repressió transcripcional suggereix la presència dun complex repressor amb activitat desacetilasa. En els experiments de transfeccions transitòries utilitzant TSA sobserva una desrepressió de lactivitat transcripcional daquest promotor (Figura 2). Parallelament, els nostres resultats demostren que lantigen T interacciona in vitro amb HDAC1 (Figura 4). En aquest capítol es fa palesa la versatilitat de la proteïna viral, al poder participar en la regulació de dues activitats cellulars oposades.
2. Paper de les modificacions de les histones en la senyalització i lactivació dels gens durant Mitosi.
Shavia descrit que durant la mitosi, hi ha una inhibició de la transcripció de forma generalitzada {Prescott, 1962 #390}, tot i així, hi ha alguns promotors que mantenen llocs dhipersensibilitat a la DNasa I o al KMNO4 {Michelotti, 1997 #414}. Les modificacions post-traduccionals de les histones sorgeixen com a candidates al marcatge dels gens durant la mitosi {Jeppesen, 1997 #360; Kouskouti, 2005 #264}. En lanàlisi global de les modificacions de les histones relacionades amb lactivació transcripcional: acetilació de H3 (K9, k14) i H4 (K5, K8, K12, K16) o dimetilació i trimetilació de la histona H3K4, es va observar que aquests senyals es mantenen units als cromosomes mitòtics (Figura 1). En lanàlisi local de tres tipus de gens es va poder observar que tant lacetilació de H3 i H4 com la metilació de H3K4 eren marques que es mantenien als promotors i gens de GAPDH i Hsp70 (constitutiu i induïble). Lanàlisi del gen de la Ciclina B1, actiu durant mitosi determina que lactivació transcripcional daquest gen estava relacionada amb un augment en la di- i la trimetilació de H3K4 (Figura 5).
" SUMMARY:
"REGULATION OF HAT AND HDAC ACTIVITIES IN RESPONSE TO INTRACELLULAR AND EXTRACELLULAR SIGNALS" Mitosis is a critical phase of the cell cycle: genetic information has to divide and to be transmitted into the daughter cells. Therefore, chromosomes are highly condensed, and the most cellular transcriptional activity becomes repressed.
Histone acetylation is a dynamic process that is regulated by two classes of enzymes, the histone acetyltransferases (HATs) and histone deacetylases (HDACs). These two activities are implicated in remodeling chromatin, so they become very important during mitosis. In the last few years accumulating evidence have shown HATs and HDACs activities as key enzymes on transcriptional activity of genes. These enzymes gain great importance immediately after exit mitosis, when transcriptional activity recovers. Whats about these enzymes during mitosis? Do they become inactive? Are they displaced from chromatin or do they remain bound to it? In this work we have analyzed the global localization, subcellular distribution and activity of these enzymes during mitosis. Finally we have studied the acetylation and methylation levels on promoters and coding regions of selected genes during mitosis. The results show that the basal levels of acetylation are maintained at the promoters during mitosis. "
