Análisis estructura-función de la ATPAsa Pch2 y su implicación en el checkpoint de recombinación meiótica

Autor: Herruzo de la Fuente, Esther
Přispěvatelé: San Segundo Nieto, Pedro Antonio
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: GREDOS: Repositorio Institucional de la Universidad de Salamanca
Universidad de Salamanca (USAL)
Popis: Tesis por compendio de publicaciones [ES]Durante la meiosis existe un mecanismo de vigilancia denominado checkpoint de recombinación meiótica que asegura la correcta segregación del material genético a los gametos, siendo de vital importancia para el mantenimiento de la integridad genómica en los organismos con reproducción sexual. Por ello, nos propusimos como objetivo profundizar en el papel de Pch2, una ATPasa específica de meiosis de la familia AAA+, en el checkpoint de recombinación meiótica de Saccharomyces cerevisiae. En esta tesis hemos determinado que el papel principal de Pch2 en el checkpoint inducido por defectos en la sinapsis es promover la fosforilación de Hop1 en T318 y su incorporación en los cromosomas. También hemos estudiado la relevancia funcional de diversos motivos de la proteína Pch2, como el sitio catalítico (actividad ATPasa) y el dominio N-terminal, analizando su efecto en el checkpoint así como en la localización de Pch2. Por otro lado, hemos contribuido al conocimiento de los factores que determinan la correcta localización de Pch2 en levaduras. Así, hemos desvelado que, junto a la metilación de la histona H3K79, la acetilación de la histona H4K16 también regula el mecanismo del checkpoint meiótico de S. cerevisiae, presumiblemente controlando la localización de Pch2. Además, hemos analizado la interacción Orc1-Pch2 en el DNA ribosómico (rDNA), concluyendo que, en contra de hipótesis previas, la localización de Pch2 en el nucleolo no es necesaria para el checkpoint. De hecho, nuestros últimos resultados indican que una población citoplásmica de Pch2 es capaz de llevar a cabo la función en el checkpoint. Por último, hemos expandido nuestra investigación a otro sistema modelo, como Caenorhabditis elegans, estudiando el papel de H3K79me en la meiosis de este nematodo, analizando su implicación en el checkpoint, y explorando su efecto sobre PCH-2. En conclusión, la ATPasa conservada evolutivamente Pch2 desempeña un papel fundamental en el checkpoint meiótico inducido por fallos en sinapsis, y el control de su localización subcelular es importante para ello, la cual viene determinada por diversos factores entre los que se incluyen determinadas modificaciones post-traduccionales de histonas. [EN]During meiosis there is a surveillance mechanism, the meiotic recombination checkpoint, which monitors the correct distribution of genetic material to gametes, being crucial for the maintenance of genomic integrity in sexually reproducing organisms. We aimed to further explore the role of Pch2, a meiosis-specific AAA+ ATPase, in the meiotic recombination checkpoint of Saccharomyces cerevisiae. In this thesis, we have determined that the critical role of Pch2 in the checkpoint induced by synapsis defects is to promote Hop1 phosphorylation at T318 and Hop1 association to unsynapsed meiotic chromosomes. We have also studied the functional relevance of critical residues of the Pch2 protein, such as the catalytic site (ATPase activity) and the N-terminal domain, by analyzing its impact on Pch2 localization and checkpoint function. On the other hand, we have contributed to discover several factors that determine Pch2 proper localization in yeast. Thus, we have revealed that, together with H3K79 methylation, proper levels of H4K16 acetylation regulate the meiotic recombination checkpoint, likely by controlling Pch2 distribution. Moreover, we have analyzed Orc1-Pch2 interaction at the ribosomal DNA (rDNA), concluding that, in contrast to previous hypotheses, Pch2 nucleolar localization is not required for the meiotic checkpoint. Indeed, we provide evidence indicating that a cytoplasmic pool of Pch2 sustains checkpoint function. Finally, we have expanded our investigation to another model system such as Caenorhabditis elegans. We have studied the meiotic role of H3K79 methylation in this nematode, analyzing its checkpoint implication and exploring its impact on PCH-2 regulation. In conclusion, the evolutionarily conserved Pch2 ATPase plays a critical role in the meiotic checkpoint induced by synapsis defects. The control of Pch2 subcellular localization orchestrated by several factors, including histone post-translational modifications, is vital for its checkpoint function.
Databáze: OpenAIRE
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