Efecto de la sobreexpresión de los genes MSN2 y MSN4 en Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Estudios previos demostraron que los factores de transcripción MSN2 y MSN4 en condiciones de estrés forman dímeros e ingresan al núcleo donde se unen al elemento respuesta al estrés STREs (por sus siglas en inglés, Stress-Response Elements), el cual se encuentra en la región promotora de numerosos genes relacionados a la tolerancia a diferentes tipos de estrés (estrés oxidativo, osmótico, térmico, falta de nutrientes, etc.), activando su transcripción. Esta respuesta le otorga a las levaduras la capacidad de tolerar diferentes condiciones de estrés. En condiciones normales MSN2 y MSN4, se encuentran en el citoplasma inactivos, no son necesarios para crecer ni participan en la viabilidad celular.El objetivo global de este trabajo es evaluar el efecto de la sobreexpresión de MSN2 y/o MSN4 en diferentes condiciones estresantes. Para ello, se prepararon cepas de S. cerevisiae (BY4741) que sobreexpresan MSN2 y/o MSN4 bajo su mismo promotor y terminador en plásmidos episomales (alto número de copia). La selección de las transformantes se realizó en medio SC por complementación de la correspondiente auxotrofía. Luego se estudió el efecto de la sobreexpresión sobre el crecimiento. Las levaduras se cultivaron a 28°C, 220 rpm en medio SC con diferentes agentes estresantes: sorbitol (0,5 y 1,0 M), NaCl y KCl (0,5; 1,0 y 1,5 M), H2O2 (3 y 5 mM). También se evaluó el efecto de la baja temperatura (12°C) durante 120 h.La sobreexpresión individual de MSN2 o MSN4 tuvieron un efecto negativo sobre el crecimiento celular, en todas las condiciones evaluadas. Mientras que las levaduras que sobreexpresan ambos genes presentaron crecimiento en medios de cultivos con 5 mM de H2O2, comparado con los controles, las cuales fueron incapaces de crecer en estas condiciones. A concentraciones más bajas de H2O2 (3mM) se observó un mayor crecimiento de las cepas sobreexpresantes, comparado con el control. También se observó un efecto positivo sobre el crecimiento cuando S. cereviasie creció a 12 °C. La sobreexpresión se confirmó por PCR cuantitativa.Los resultados sugieren que una sobre-expresión de MSN2 y MSN4, bajo el control de su propio promotor y de forma conjunta, mejoran la respuesta al estrés oxidativo y a baja temperatura.