Regulación del metabolismo del carbono en pseudomonas putida: Estrategia del sistema regulador formado por la proteína crc y los srnas crcz y crcy

• Autores: Sofía Hernández Arranz
• Directores de la Tesis: Fernando Rojo (dir. tes.), Renata Moreno Albiger (codir. tes.), Miguel Ángel Rodríguez Gabriel (tut. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Berenguer Carlos (presid.), Rafael Rivilla Palma (secret.), José Luis Martínez Menéndez (voc.), Iñigo Lasa Uzcudun (voc.), Tino Krell (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Microbiología
      • Metabolismo bacteriano
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Pseudomonas putida es una bacteria Gram negativa muy importante en biotecnología. Esto se debe, en parte, a su gran versatilidad metabólica, que le permite crecer en ambientes muy diversos y utilizar muchos compuestos diferentes como fuente de carbono y energía. Sin embargo, la asimilación de muchos de ellos está sujeta a represión catabólica, es decir, la expresión de los genes implicados en el transporte y metabolismo de estos sustratos está reprimida cuando en el medio hay otro compuesto que permite a la bacteria un crecimiento más eficiente. Este proceso facilita una asimilación jerárquica y secuencial de las fuentes de carbono presentes en el medio, utilizándose primero aquellas más favorables. La proteína Crc juega un papel clave en el proceso de represión catabólica en las bacterias del genero Pseudomonas. Junto con la proteína Hfq, Crc inhibe la traducción de determinados mRNAs que llevan una secuencia rica en adeninas, llamada motivo CA, localizada cerca del sitio de unión del ribosoma. A su vez, la acción de Crc está modulada por los sRNAs CrcZ y CrcY. Los niveles de CrcZ y CrcY aumentan cuando disminuye la represión catabólica; se piensa que la función de estos sRNAs es unir y secuestrar a la proteína Crc cuando su efecto no es necesario.

    La proteína Crc inhibe la expresión de los genes de las rutas de asimilación de alcanos y de benzoato, dos fuentes de carbono no preferentes. Al iniciarse este trabajo se pensaba que la función de Crc era inhibir la traducción de los mRNAs que codifican para los reguladores encargados de activar la transcripción de los genes de estas dos rutas catabólicas en presencia de alcanos o benzoato, quedando así inhibida indirectamente la expresión del resto de los genes de cada ruta. En este trabajo se describe la existencia de motivos CA en la región de inicio de la traducción de algunos genes estructurales de ambas rutas y se demuestra que estos motivos son funcionales. Por lo tanto, Crc no sólo inhibe la traducción de los reguladores específicos de cada ruta, sino que también puede inhibir directamente la expresión de transportadores y enzimas catabólicas. El análisis de otras rutas catabólicas sugiere que la proteína Crc utiliza frecuentemente una estrategia similar para controlar la asimilación de otros compuestos no preferidos.

    La segunda parte de este trabajo está dirigida a entender mejor el control de los niveles de los sRNAs CrcZ y CrcY, que modulan la disponibilidad del represor Crc. Por un lado, tal y como han sugerido otros grupos, hemos comprobado que la proteína Crc activa indirectamente la expresión de estos sRNAs, controlando y coordinando sus niveles. Además, hemos profundizado en la regulación de los niveles de los sRNAs CrcZ y CrcY, analizando el efecto del sistema de dos componentes CbrA/CbrB, del factor sigma RpoN y el de otros nuevos elementos implicados.