Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana

[cat] Les farnesildifosfat sintases (FPS) catalitzen la condensació de dues molècules d'isopentenildifosfat (IPP) amb una molècula de dimetilal.lildifosfat (DMAPP) per produir farnesildifosfat (FPP; C15). Tant els substrats com el producte de la reacció catalitzada per les FPS ocupen una posici...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: Closa Calvo, Marta
Tipo de documento: tese
Estado:Versão publicada
Data de publicação:2007
País:España
Recursos:Universidad de Barcelona
Repositório:Dipòsit Digital de la UB
OAI Identifier:oai:diposit.ub.edu:2445/36285
Acesso em linha:https://hdl.handle.net/2445/36285
http://www.tdx.cat/TDX-0201108-110833
http://hdl.handle.net/10803/1054
Access Level:Acceso aberto
Palavra-chave:Arabidopsis thaliana
Isoenzims
Isoprenoides
Biosíntesi
Clonatge molecular
Plantes transgèniques
Biologia molecular vegetal
Genètica vegetal
Isoenzymes
Isopentenoids
Biosynthesis
Molecular cloning
Transgenic plants
Plant molecular biology
Plant genetics
Descrição
Resumo:[cat] Les farnesildifosfat sintases (FPS) catalitzen la condensació de dues molècules d'isopentenildifosfat (IPP) amb una molècula de dimetilal.lildifosfat (DMAPP) per produir farnesildifosfat (FPP; C15). Tant els substrats com el producte de la reacció catalitzada per les FPS ocupen una posició molt important en la via del mevalonat de síntesi d'isoprenoides, ja que són punt de partida de nombroses ramificacions cap a la síntesi de diversos productes finals. A Arabidopsis thaliana existeix una petita família multigènica integrada pels gens FPS1 i FPS2 , que codifiquen tres isoenzims FPS: FPS1S, FPS1L i FPS2. L'isoenzim FPS1L conté un pèptid de trànsit que li confereix una localització mitocondrial, mentre que FPS1S i previsiblement FPS2, tenen una localització citosòlica. A l'inici d'aquest treball, s'havien clonat els gens FPS1 i FPS2 , i s'havien definit els seus patrons d'expressió espaial i temporal mitjançant l'anàlisi de plantes transgèniques portadores de gens quimèrics formats pels promotors d'ambdós gens fusionats al gen reporter uidA d' E. Coli . També s'havia estudiat el paper dels isoenzims FPS1S i FPS1L en la via del mevalonat a través de la caracterització de plantes transgèniques que sobreexpressaven aquests isoenzims. La localització de l'isoenzim FPS1L a les mitocòndries ja és, en sí mateixa, una evidència d'especialització funcional. En el cas dels isoenzims FPS1S i FPS2, el fet de pensar en l'existència d'una especialització funcional deriva dels seus patrons d'expressió diferencials. Amb l'objectiu d'analitzar el paper de l'isoenzim FPS2 en la via del mevalonat, i obtenir evidències de l'especialització funcional dels isoenzims FPS1S i FPS2, en aquesta tesi es duen a terme diferents abordatges experimentals basats en l'obtenció i caracterització de mutants d' A. Thaliana amb guany i pèrdua de funció dels gens FPS1 i FPS2 . Per una banda, mitjançant l'estudi dels efectes de la sobreexpressió de l'isoenzim FPS2 i de la sobreexpressió simultània dels isoenzims FPS1S i FPS2. D'altra banda, a través de l'anàlisi de mutants amb pèrdua de funció dels gens FPS1 i FPS2 i del doble mutant fps1:fps2 . Aquests abordatges es complementen amb l'estudi dels efectes de la sobreexpressió en A. Thaliana de proteïnes quimèriques FPS1S/FPS2 ( domain swapping ), l'elaboració de models estructurals tridimensionals dels isoenzims FPS1S i FPS2 i l'anàlisi dels perfils d'expressió gènica en mutants amb pèrdua de funció dels isoenzims FPS. En aquest treball es demostra que els isoenzims FPS1S i FPS2, tot i catalitzar la síntesi del mateix producte, tenir la mateixa localització subcel.lular i uns paràmetres cinètics similars, produeixen efectes molt diferents quan són sobreexpressats en A. thaliana. La presència d'un únic isoenzim FPS és suficient per garantir la viabilitat de les plantes, ara bé, la pèrdua de funció de l'isoenzim FPS2 desencadena una resposta metabòlica compensatòria a les llavors. En conjunt, tots els resultats indiquen que els isoenzims citosòlics FPS1S i FPS2 desenvolupen funcions majoritàriament redundants, tot i que presenten una certa especialització funcional que sembla derivar del patró d'expressió especialitzat de cadascun dels gens FPS .

Registros relacionados