Opi1-mediated transcriptional modulation orchestrates genotoxic stress response in budding yeast

Autor(es)

Panessa, Giovanna Marques ; Tassoni-Tsuchida, Eduardo ; Pires, Marina Rodrigues ; Felix, Rodrigo Rodrigues ; Jekabson, Rafaella ; de Souza-Pinto, Nadja Cristhina ; da Cunha, Fernanda Marques ; Brandman, Onn ; Rosa Cussiol, Jose Renato

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Genetics; v. 225, n. 1, p. 18-pg., 2023-08-31.

Resumo

In budding yeast, the transcriptional repressor Opi1 regulates phospholipid biosynthesis by repressing expression of genes containing inositol-sensitive upstream activation sequences. Upon genotoxic stress, cells activate the DNA damage response to coordinate a complex network of signaling pathways aimed at preserving genomic integrity. Here, we reveal that Opi1 is important to modulate transcription in response to genotoxic stress. We find that cells lacking Opi1 exhibit hypersensitivity to genotoxins, along with a delayed G1-to-S-phase transition and decreased gamma-H2A levels. Transcriptome analysis using RNA sequencing reveals that Opi1 plays a central role in modulating essential biological processes during methyl methanesulfonate (MMS)-associated stress, including repression of phospholipid biosynthesis and transduction of mating signaling. Moreover, Opi1 induces sulfate assimilation and amino acid metabolic processes, such as arginine and histidine biosynthesis and glycine catabolism. Furthermore, we observe increased mitochondrial DNA instability in opi1 Delta cells upon MMS treatment. Notably, we show that constitutive activation of the transcription factor Ino2-Ino4 is responsible for genotoxin sensitivity in Opi1-deficient cells, and the production of inositol pyrophosphates by Kcs1 counteracts Opi1 function specifically during MMS-induced stress. Overall, our findings highlight Opi1 as a critical sensor of genotoxic stress in budding yeast, orchestrating gene expression to facilitate appropriate stress responses. (AU)

• Processo FAPESP: 19/09732-0 - Decifrando os efeitos da privação alimentar sobre o fenótipo mitocondrial
• Beneficiário: Fernanda Marques da Cunha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/05417-0 - Vias de sinalização de dano no DNA: mecanismos de regulação e integração com o metabolismo celular
• Beneficiário: José Renato Rosa Cussiol
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 17/04372-0 - DNA mitocondrial: mecanismos de manutenção de sua estabilidade e impacto em doenças
• Beneficiário: Nadja Cristhina de Souza Pinto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/25497-1 - Investigação de um possível papel de Opi1, uma proteína repressora do metabolismo de fosfolipídeos, na regulação da sinalização de dano ao DNA
• Beneficiário: Rafaella Jekabson
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 21/04887-6 - O papel do metabolismo do inositol e de seus derivados fosforilados na resposta ao dano genômico em Saccharomyces cerevisiae
• Beneficiário: Giovanna Marques Panessa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto