Comunicação entre mitocôndrias e núcleo controla a transição do gene GAL1 de Saccharomyces cerevisiae

• Main Author: José Ribamar dos Santos Ferreira Júnior
• Other Authors: Hamza Fahmi El Dorry
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2001
• Subjects: Biologia molecular; Controle da expressão gênica; Expressão gênica (Controle); Galactose; Mitocôndrias; Saccharomyces cerevisiae; Sistem GAL; GAL System; Gene expression (Control); Gene expression control; Mitochondria; Molecular biology
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-05012018-081422/

O gene nuclear GAL1 de Saccharomyces cerevisiae codifica uma galactoquinase induzida por galactose e reprimida por glicose. Três evidências indicam que a transcrição de GAL1 é dependente da atividade mitocondrial. Linhagens petite, com deleção no DNA da organela (ρ-) ou rompimento em gene nuclear, que codifica a farnesil transferase mitocondrial, são incapazes de induzir GAL1. Os inibidores de respiração antimicina-A e azoteto de sódio (NaN3), que atuam, respectivamente, nos complexos III e IV da cadeia de transporte de elétrons, impedem a indução de GAL1. Em células crescidas em glicose ou glicerol, o oligômero formado pela proteína URF13, na presença de metomil, produz um poro na membrana mitocondrial interna que reduz o potencial de membrana ΔΨ e os níveis do mRNA de GAL1. A regulação dependente da atividade da mitocôndria ocorre a nível transcricional, pois o gene repórter GUS, sob controle de GAL1, não é induzido na presença de galactose, após tratamento prévio das células com antimicina-A ou NaN3. Mig1p é um repressor que atua diretamente no promotor de GAL1 e inibe a transcrição da galactoquinase. Os resultados obtidos indicam que Mig1p media a repressão da indução de GAL1, na presença do inibidor da cadeia respiratória antimicina-A. === The nuclear gene GAL1 of Saccharomyces cerevisiae encodes a galactokinase induced by galactose and repressed by glucose. Three lines of evidence indicate that expression of GAL1 transcript is dependent on mitochondrial activity. Petite strains in which mitochondrial DNA was partialy deleted (ρ-) or cells containing a disruption in the nuclear gene COX10, which encodes the mitochondrial farnesil transferase, are unable to induce GAL1. Respiratory inhibitors such as antimycin-A or sodium azide (NaN3), that inhibit complexes III and IV of the electron transport chain, respectively, affect GAL1 induction. Functional expression of the maize protein URF13, which is translocated to the mitochondrial inner membrane, forming a pore that leads to a reduction of the mitochondrial membrane potential ΔΨ and reduces the leveis of GAL1 transcripts. Experiments using a heterologous gene fusion showed that the inhibition of GAL1 expresion, by treatment of cells with antimycin-A or NaN3, controls the expression of GAL1 at the transcrptional level. Mig1p is a repressor that binds GAL1 promoter. Our results indicate that Mig1p mediates the represion of GAL1 induction, observed in the presence of the mitochondrial inhibitor antimycin-A.