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EFECTO DE LA SOBREEXPRESIÓN DE LOS GENES MSN2 Y MSN4 EN SACCHAROMYCES CEREVISIAE

INSTITUTO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES BIOLÓGICAS (INSIBIO), CONICET-UNT. 1; INSTITUTO DE AGROQUÍMICA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS (IATA), CSIC. 2; PLANTA PILOTO DE PROCESOS INDUSTRIALES MICROBIOLÓGICOS (PROIMI)-CONICET

Introducción y Objetivos:
Estudios previos demostraron que los factores de transcripción MSN2 y MSN4 en condiciones de estrés forman dímeros e ingresan al núcleo donde se unen al elemento respuesta al estrés STREs (por sus siglas en inglés, Stress-Response Elements), el cual se encuentra en la región promotora de numerosos genes relacionados a la tolerancia a diferentes tipos de estrés (estrés oxidativo, osmótico, térmico, falta de nutrientes, etc.). Cuando MSN2 y MSN4 forman un dímero en el citoplasma, se transloca al núcleo donde se une al elemento STREs activando la transcripción de estos genes como mecanismo de la respuesta general al estrés. Esta respuesta le otorga a las levaduras la capacidad de tolerar diferentes condiciones de estrés. En condiciones normales MSN2 y MSN4, se encuentran en el citoplasma inactivos, no son necesarios para crecer ni participan en la viabilidad celular.
Materiales y Métodos:
Se prepararon cepas de S. cerevisiae (BY4741) que sobreexpresan MSN2 y/o MSN4 bajo su mismo promotor y terminador en plásmidos episomales (alto número de copia). La selección de las transformantes se realizó en medio SC con la correspondiente auxotrofía. Luego se procedió a estudiar el efecto de la sobreexpresión sobre el crecimiento. Las levaduras se cultivaron a 28°C, 220 rpm en medio SC con diferentes agentes estresantes, sorbitol (0,5, 1,0 M), NaCl y KCl (0,5; 1,0 y 1,5 M), H2O2 (3 y 5 mM). También se evaluó el efecto de la baja temperatura (12°C) durante 120 h sobre el crecimiento.
Resultados:
La sobreexpresión individual de MSN2 o MSN4 tuvieron un efecto negativo sobre el crecimiento celular, en todas las condiciones evaluadas. Mientras que las levaduras que sobreexpresan MSN2 y MSN4 en forma conjunta presentaron crecimiento en medios de cultivos con 5 mM de H2O2 comparado con los controles, las cuales fueron incapaces de crecer en estas condiciones. A concentraciones más bajas de H2O2 (3mM) se observó un mayor crecimiento de las cepas transformadas comparado con el control. También se observó un efecto positivo sobre el crecimiento cuando S. cereviasie creció a 12 °C. La sobreexpresión de ambos genes se corroboró por PCR cuantitativa.
Conclusiones:
Los resultados sugieren que MSN2 y MSN4 en forma conjunta, resultan clave para la respuesta al estrés oxidativo y a baja temperatura. EL nivel de expresión de ambos genes juega un rol fundamental para generar este efecto positivo, debido a que cuando se sobreexpresan en forma individual tienen un efecto negativo en todas las condiciones evaluadas.