Identificación de la quinasa HalA y el estudio de su papel en la regulación de la homeostasis de cationes en "Aspergillus nidulans" - Cobeño Fariñas, Laura. (Universidad Complutense de Madrid, 2010)
Aspergillus nidulans es un hongo filamentoso que presenta un tipo de crecimiento hiperpolarizado formando largos filamentos denominados hifas y muestra ramificación lateral en los compartimentos celulares más posteriores de la hifa. El genoma de A. nidulans se publicó en diciembre de 2005. La disponibilidad de dicha información es una nueva e importante herramienta de trabajo y supone un avance significativo que permitirá seguir utilizando A. nidulans como organismo modelo, genéticamente manipulable, en estudios de genética y biología celular y molecular en eucariotas. El crecimiento hiperpolarizado, el diseño celular sincitial con múltiples núcleos y la existencia de un citoesqueleto de microtúbulos, deben suponer una gran diferencia en cuanto a los genes que determinan estas características y que acercan mucho a A. nidulans a modelos y tipos celulares de metazoos. En esta tesis doctoral se aborda el estudio de uno de los posibles mecanismos de regulación implicado en la homeostasis de cationes en Aspergillus nidulans. Éste es un proceso básico para la supervivencia del hongo en ambientes con concentraciones anormales, normalmente elevadas, de cationes. El trabajo realizado aquí es pionero en este campo dado que se desconocían los mecanismos que median el proceso de transporte y homeostasis de cationes en este organismo modelo. Se han identificado y caracterizado algunos de los componentes de los procesos de señalización y respuesta implicados en la homeostasis de cationes, principalmente de sodio y potasio, del hongo Aspergillus nidulans. Se ha determinado el papel de la proteína quinasa HalA en la señalización de la respuesta a estrés salino y en la homeostasis catiónica. Se han identificado TrkA, TrkB y TRC, tres transportadores de potasio de la membrana plasmática del hongo, y se ha estudiado su función. Además se ha establecido el papel que desempeña HalA en la regulación de estos transportadores de membrana La búsqueda de supresores en un mutante deficiente en la respuesta a pH ambiental ha permitido la identificación y caracterización de HalA como una proteína quinasa implicada en la regulación de la homeostasis de cationes monovalentes en A. nidulans. Sin embargo, HalA no pertenece a la ruta de señalización del pH extracelular. Al contrario del papel descrito para las quinasas de la familia Hal en otros organismos, HalA no participa directamente en la homeostasis de cationes bivalentes ni en la ruta de asimilación de nitrógeno. La proteína quinasa regula, al menos, a dos niveles la homeostasis de cationes monovalentes: por un lado modulando la expresión del gen que codifica para el canal de potasio TrkA y por otro determinando la localización subcelular del canal TrkB. La localización en la célula de HalA está regulada por potasio y puede ser un elemento clave en su función quinasa, posiblemente modificando efectores en la proximidad de la membrana plasmática y en el citoplasma. Tomando como ejemplos a S. cerevisiae y A. nidulans, se evidencia una notable divergencia entre la regulación de la homeostasis de cationes entre hongos levaduriformes y filamentosos. El papel de HalA en combinación con el factor de transcripción SltA específico de hongos filamentosos indica la compleja regulación cruzada entre cationes monovalentes y divalentes existente en A. nidulans, donde los resultados obtenidos sugieren que la actividad de HalA sobre los transportadores Trk puede no ser directa.