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...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Closa Calvo, Marta
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2007
País:España
Institución:Universidad de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de la UB
OAI Identifier:oai:diposit.ub.edu:2445/36285
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2445/36285
http://www.tdx.cat/TDX-0201108-110833
http://hdl.handle.net/10803/1054
Access Level:acceso abierto
Palabra clave: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
id ES_8734ea222bdc74aab7cc2b79088bc216
oai_identifier_str oai:diposit.ub.edu:2445/36285
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
title Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
spellingShingle Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
Closa Calvo, Marta
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
title_short Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
title_full Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
title_fullStr Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
title_full_unstemmed Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
title_sort Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thaliana
dc.creator.none.fl_str_mv Closa Calvo, Marta
author Closa Calvo, Marta
author_facet Closa Calvo, Marta
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Arró i Plans, Montserrat
Ferrer i Prats, Albert
Universitat de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular (Farmàcia)
dc.subject.none.fl_str_mv 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
topic 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
description [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 .
publishDate 2007
dc.date.none.fl_str_mv 2007
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2445/36285
http://www.tdx.cat/TDX-0201108-110833
http://hdl.handle.net/10803/1054
url https://hdl.handle.net/2445/36285
http://www.tdx.cat/TDX-0201108-110833
http://hdl.handle.net/10803/1054
dc.language.none.fl_str_mv Catalán
language_invalid_str_mv Catalán
dc.rights.none.fl_str_mv (c) Closa Calvo, 2007
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv (c) Closa Calvo, 2007
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv Tesis Doctorals - Departament - Bioquímica i Biologia Molecular (Farmàcia)
reponame:Dipòsit Digital de la UB
instname:Universidad de Barcelona
instname_str Universidad de Barcelona
reponame_str Dipòsit Digital de la UB
collection Dipòsit Digital de la UB
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869412429409026048
spelling Estudi de l'especialització funcional dels isoenzims citosòlics de la farnesildifosfat sintasa d'Arabidopsis thalianaClosa Calvo, MartaArabidopsis thalianaIsoenzimsIsoprenoidesBiosíntesiClonatge molecularPlantes transgèniquesBiologia molecular vegetalGenètica vegetalIsoenzymesIsopentenoidsBiosynthesisMolecular cloningTransgenic plantsPlant molecular biologyPlant genetics[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 .[eng] Farnesyldiphosphate synthases (FPS) catalyze the condensation of two molecules of isopentenyldiphosphate (IPP) with its isomer dimethylallyldiphosphate (DMAPP) to produce farnesyldiphosphate (FPP; C15). FPS is located at a key position in the mevalonic acid pathway (MVA), as both the substrates and the reaction product are precursors of a variety of isoprenoid end-products. Arabidopsis thaliana contains a small FPS gene family consisting of two genes, FPS1 and FPS2 , encoding three FPS isoforms: FPS1S, FPS1L and FPS2. FPS1L isoform is located in the mitochondria, whereas FPS1S and likely FPS2, are both localized in the cytosol. The differential patterns of expression of FPS1 and FPS2 , strongly suggest a functional specialization of the encoded FPS1S and FPS2 isoforms. The aim of this thesis is to analyze the role of FPS2 isozyme in the MVA pathway and to obtain evidence of a functional specialization of FPS1S and FPS2 isozymes. Different experimental approaches have been undertaken using A. thaliana mutants with gain and loss of function of FPS1S and FPS2. We have investigated the effects of FPS2 overexpression and the effects of the overexpression of both FPS isozymes simultaneously. We have also characterized A. thaliana knock-out mutants in both FPS genes and the double knock-out mutant fps1:fps2 . Analysis of the effects caused by the overexpression of chimeric FPS1S/FPS2 proteins in A. thaliana , 3D modelling of FPS isozymes, and microarray analysis of FPS knock-out mutants are also included in this study. Results demonstrate that, although FPS1S and FPS2 isozymes synthesize the same reaction product, have the same subcellular localization and have similar kinetic parameters, its overexpression produce different effects in A. thaliana . The existence of a single FPS isozyme is enough to assure plant viability. However, FPS2 loss of function triggers a compensatory metabolic response in A. thaliana seeds. All these results indicate that FPS1S and FPS2 play redundant functions in the MVA pathway, although they also show a certain level of functional specialization.Universitat de BarcelonaArró i Plans, MontserratFerrer i Prats, AlbertUniversitat de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular (Farmàcia)2007info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2445/36285http://www.tdx.cat/TDX-0201108-110833http://hdl.handle.net/10803/1054Tesis Doctorals - Departament - Bioquímica i Biologia Molecular (Farmàcia)reponame:Dipòsit Digital de la UBinstname:Universidad de BarcelonaCatalán(c) Closa Calvo, 2007info:eu-repo/semantics/openAccessoai:diposit.ub.edu:2445/362852026-05-27T06:46:51Z
score 15,301603

Similares en LA Referencia