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El papel de los factores de tipo GATA Gat1 y Gln3 de Candida glabrata en la asimilación del nitrógeno

FRANCISCO JAVIER PEREZ DE LOS SANTOS (2016, [Tesis de doctorado])

"Después de Candida albicans, Candida glabrata es uno de los principales agentes causales de candidemia. El análisis transcriptómico en C. albicans y C. glabrata ha demostrado que cuando éstas levaduras son fagocitadas por los macrófagos, sobre-expresan genes involucrados en la asimilación de fuentes de nitrógeno. La asimilación del nitrógeno ha sido muy estudiada en los hongos Aspergillus nidulans, Neurospora crassa y Saccharomyces cerevisiae. En éstos, los factores de tipo GATA Gat1 y/o Gln3, son componentes esenciales de dos mecanismos encargados de la regulación de la expresión de los genes necesarios para la asimilación de las fuentes nitrógeno, Nitrogen Catabolite Repression (NCR)en S. cerevisiae y Nitrogen Metabolite Repression (NMR) en A. Nidulans y N. crassa. En este trabajo reportamos que C. glabrata es capaz de crecer en diversas fuentes de nitrógeno, y que además posee genes ortólogos a GAT1, GLN3 y URE2 de S. cerevisiae."

"After Candida albicans, Candida glabrata is the principal cause of candidemia. Transcriptome analysis in C. albicans and C. glabrata have shown that, when engulfed by macrophages, genes involved in nitrogen assimilation are overexpressed. The nitrogen assimilation has been thoroughly studied in Aspergillus nidulans, Neurospora crassa and Saccharomyces cerevisiae. In these fungi, the GATA type factors Gat1 and/or Gln3, are essential components of two mechanisms involved in nitrogen assimilation, the Nitrogen Catabolite Repression (NCR) in S. cerevisiae and Nitrogen Metabolite Repression (NMR) in A. nidulans and N. crassa. In this work, we report that C. glabrata is able to grow in different nitrogen sources and possesses ortologous genes to S. cerevisiae GAT1, GLN3 and URE2. We also showed that in C. glabrata, loss of Gln3 affects cell growth in a medium containing glutamine, ammonium and proline. In addition, absence of Ure2 only affects cells growing in ammonium and glutamine. C. glabrata Gln3 regulates the expression of genes involved in nitrogen assimilation, such as MEP2, GAP1, GLN1 and PUT4. To our knowledge, this is the first report of a NCR mechanism in the pathogenic fungus C. glabrata, where Gln3 and Ure2, but not Gat1, have conserved and similar roles to those reported in the S. cerevisiae orthologs."

Candida glabrata Ure2 Gln3 Gat1 Factores GATA Represión catabólica nitrogenada BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA MOLECULAR

Papel de la proteína Gat1 en la regulación transcripcional de los genes que codifican para transportadores de zinc en Saccharomyces cerevisiae

ARACELY BERENICE VAZQUEZ IBARRA (2011, [Tesis de maestría])

"El zinc es un cofactor esencial que se requiere para la estructura y la función de numerosas proteínas. Sin embargo; la acumulación de zinc en cantidades excesivas, puede ser tóxico para la célula. Por lo tanto, los organismos presentan mecanismos de homeostasis para mantener un ambiente intracelular relativamente constante, y que además les permita contender con niveles cambiantes de zinc en el medio extracelular. Los principales mecanismos en la homeostasis de zinc son: a) regular la asimilación del zinc a través de la membrana plasmática y b) el secuestro del zinc dentro de los organelos intracelulares. El factor transcripcional Gat1 ocupa una posición central en la activación de genes sensibles a Represión Catabólica Nitrogenada (NCR). La NCR restringe la capacidad de la levadura a usar las fuentes pobres de nitrógeno cuando las fuentes ricas se encuentran disponibles. La expresión de genes sensibles a NCR es coordinada por la proteína Ure2 y cuatro factores GATA de unión a DNA: dos activadores (Gat1 y Gln3) y dos represores (Dal80 y Gzf3). En un esfuerzo por definir la participación del factor transcripcional Gat1 en la homeostasis de zinc, hemos generado mutantes nulas de este gen (gat1Δ). Evaluamos el efecto crónico del cloruro de zinc en la cepa silvestre CLA1 de S. cerevisiae y en las mutantes gat1Δ, gln3Δ, ure2Δ, gat1Δ ure2Δ, gat1Δ gln3Δ y gat1Δ ure2Δ gln3Δ al crecer en una buena fuente de nitrógeno (glutamina) o en una mala fuente de nitrógeno (prolina). Observamos que la proteína Gat1 está implicada en la resistencia a zinc independientemente de la fuente de nitrógeno utilizada."

"Zinc is an essential cofactor required for the structure and function of many proteins. However, if zinc accumulates in excessive amounts, it can be toxic to the cell. Therefore, organisms have evolved homeostatic mechanisms in order to maintain a relatively constant intracellular environment and also this allows them to contend with changing zinc levels in the extracellular medium. The main mechanisms to maintain the zinc homeostasis are: a) control of the zinc uptake across the plasma membrane and, b) sequestering zinc within intracellular organelles. The Gat1 transcription factor plays a central role in the activation of genes sensitive to Nitrogen Catabolite Repression (NCR). NCR restricts the ability of yeast to use poor nitrogen sources when good sources are available. Expression of NCR- sensitive genes is coordinated by Ure2 protein and four DNA-binding GATA factors: two activators (Gat1 and Gln3) and two repressors (Dal80 and Gzf3). In an effort to define the involvement of the transcription factor Gat1 in zinc homeostasis, we generated null mutants of this gene (gat1Δ). We evaluated the chronic effect of zinc chloride in the CLA1 wild type strain of S. cerevisiae and in the gat1Δ, gln3Δ, ure2Δ, gat1Δ ure2Δ, gat1Δ gln3Δ and, ure2Δ gat1Δ gln3Δ mutants grown in a good nitrogen source (glutamine) or in a poor nitrogen source (proline). Our results showed that Gat1 protein is involved in zinc resistance independently of the nitrogen source used."

Saccharomyces cerevisiae Represión Catabólica Nitrogenada (NCR) Factores GATA Gat1 Gln3 Ure2 Homeostasis de zinc BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA MOLECULAR