Estudo do circuito regulatorio que controla a expressão do gene MOX (metanol oxidase) na levedura Hansenula Polymorpha

Autor(es)

Victor Genu Faria

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2002-10-28

Membros da banca

Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Luis Eduardo Soares Netto; Francisco Gorgorio da Nobrega; Marcelo Brocchi

• Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira

Resumo

A expressão de genes da classe II (codificadores de proteínas) em organismos eucariotos é regulada de uma maneira altamente complexa, de modo a assegurar que genes específicos sejam adequadamente "ligados" ou "desligados" em resposta a estímulos ambientais (por exemplo, disponibilidade de nutrientes ou temperatura) ou a estágios do desenvolvimento do organismo (por exemplo, diferenciação em metazoários). De maneira geral, apenas os genes cujos produtos são requeridos em uma determinada condição são expressos, permanecendo aqueles "supérfluos" silenciados. Essa é uma forma comum de economia de energia, pois evita o dispêndio com a transcrição de genes que não são necessários de imediato. Um modelo interessante de estudos sobre regulação gênica em eucariotos é derivado do metabolismo de metanol (metabolismo C1) de leveduras metilotróficas, como Hansenula polymorpha (sinônimo: Pichia angusta). A utilização de metanol como fonte única de carbono e energia depende basicamente dos produtos de quatro genes (MOX, CAT, DAS, FMD) , que são fortemente reprimidos na presença de glicose e intensamente ativados quando as células entram em contato com metanol. Nesse trabalho, foram estudados diferentes aspectos da regulação do metabolismo C1, em especial, da expressão do gene MOX, codificador da primeira enzima dessa via metabólica, Metanol Oxidase (MOXp). Será descrita a existência de dois Pontos de Iniciação da Transcrição alternativos controlando a expressão do gene MOX em diferentes condições metabólicas, e também a dependência da atividade mitocondrial para a ativação gênica. Possíveis relações evolutivas desse processo com o metabolismo C1 serão apontadas. A dinâmica de posicionamento de nucleossomos em situações de repressão e indução também foi estudada e importantes implicações para a regulação gênica foram detectadas. Em uma busca por fatores adicionais que controlam a expressão de MOX, foram clonados fragmentos de genes homólogos a SW/2/SNF2 e SW/3, que codificam subunidades do complexo remodelador de cromatina SWI/SNF, envolvido com a ativação de uma série de genes regulados por glicose em Saccharomyces cerevisiae. Em H. polymorpha, mutações swi2 e swi3 levaram a deficiências na utilização de metanol (e de outras fontes de carbono) e também a uma redução drástica do nível de expressão normal de MOX. Finalmente, foi detectada a restauração da habilidade de células de H.polymorpha crescerem em galactose, como decorrência das mutações swi2 e swi3 introduzidas (AU)

• Processo FAPESP: 00/02592-2 - Ativação do gene MOX e remodelamento da estrutura da cromatina na levedura metilotrófica Hansenula polymorpha
• Beneficiário: Victor Genu Faria
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado