Papel de la proteína de unión a RNA ZC3H41 en la regulación de los RNA mensajeros que codifican proteínas ribosomales en Trypanosoma brucei

Resumen

Los tripanosomátidos son eucariotas unicelulares con un ciclo de vida complejo, que alterna entre el insecto vector y el hospedador mamífero. Para adaptarse a los diferentes ambientes que encuentra dentro de cada huésped, los parásitos se diferencian y sufren cambios bioquímicos y morfológicos gobernados por la expresión diferencial de genes propios de cada etapa. En estos organismos, la transcripción de la RNA polimerasa II parece ser constitutiva dentro de la misma unidad policistrónica, por lo que el control de la expresión génica ocurre casi exclusivamente a través de mecanismos postranscripcionales. En este contexto, las proteínas de unión a RNA (RBPs) constituyen uno de los principales mecanismos de regulación ya que son capaces de unirse a los RNA mensajeros diana y reclutar a otros factores implicados en mecanismos de procesamiento, localización, degradación o traducción, determinando así el destino de los mRNAs dentro de la célula. Entre las RBPs se ha demostrado que las proteínas de dedo de zinc de tipo CCCH están implicadas en procesos celulares tan diversos como la diferenciación, la regulación del ciclo celular y la traducción. ZC3H41 es una proteína con un dominio de dedo de zinc de tipo CCCH esencial en la forma procíclica de Trypanosoma brucei, que ha sido descrita como un componente de gránulos de estrés nutricional y que es secretada en vesículas asociada al SL RNA. Sin embargo, el papel de esta proteína en el metabolismo del RNA sigue siendo desconocido. En esta tesis doctoral hemos demostrado que el silenciamiento de la expresión de ZC3H41 condujo a alteraciones en el ciclo celular y a la aparición de parásitos con morfologías aberrantes. ZC3H41 se encontró asociada a una proteína esencial, a la que llamamos Z41AP, formando un heterodímero estable, y también a proteínas de unión a poli(A), PABP1 y PABP2, y al factor de inicio de la traducción eIF4E4. La identificación de los transcritos asociados a ZC3H41/Z41AP reveló que el complejo se encuentra asociado principalmente a mRNAs que codifican proteínas ribosomales. Además, observamos que la unión a los transcritos diana disminuye cuando el parásito es sometido a estrés nutricional. Finalmente, mostramos que el silenciamiento de ZC3H41 o Z41AP produjo una acumulación de precursores de rRNA 5S y una disminución global de la traducción. En resumen, los resultados de esta tesis doctoral indican que el complejo ZC3H41/Z41AP podría participar en el control del destino de los mRNAs que codifican proteínas ribosomales dentro del parásito, facilitando su asociación con el complejo PABP1/eIF4E4/eIF4G3 en respuesta al estado nutricional del parásito. Estas observaciones proporcionan una vía atractiva para explorar más a fondo cómo los tripanosomas son capaces de vincular la detección de señales ambientales con la regulación de la expresión génica.