Extensive Association of Functionally and Cytotopically Related mRNAs with Puf Family RNA-Binding Proteins in Yeast

André P. Gerber, Daniel Herschlag, Patrick O .BrowPlos Biology - March 2004

Introdução

Dinâmica celular: síntese e localização das macromoléculas

Fatores de transcrição: regulam o início da transcrição ao se ligar a seqüências de DNA próximas aos

genes que serão regulados

E a regulação Pós -transcrição?

RNA-binding proteins - RPBs participam dos processos pós transcrição .

Há centenas de RPBs em genomas de eucariotos; mas poucos possuem o RNA alvo identificado.

Pumilio -Fem-3-binding factor (Puf) : RPB citoplasmática de Saccharomyces cerevisae

Puf: proteínas que apresentam seqüências repetitivas de domínios Pumilio

Saccharomyces cerevisae : 5 proteínas Puf. Puf1 a Puf5 que podem apresentar de 6 a 8 seqüências repetitivas.

Identificação de mRNAs associados com RBPs específicas

As proteinas A-tagged Puf foram capturadas com Ig-G Sepharos e separadas por clivagem com TEV protease

Os RNAs associados à proteinas foram isolados Duas amostras foram utilizadas na análise: RNA total

e RNA isolado por afinidade ao PUF e foi preparado o cDNA

Cópias c DNA foram titulados por fluorescência e DNA microarrays de levedura

Figura 1

Seleção dos alvos das PUFs :

Seleção das seqüências enriquecidas com fatores correspondentes aos isolados por afinidade que estavam pelo menos a dois desvios padrões acima da outras seqüências.

Diferentes mRNA = diferentes Pufs A identificação das PUFs e seus alvos confirmaram as

funções das interações RNA - proteina A lista de RNAs alvos também não foi alterada após

análise estatística

Definição dos RNAs alvos das PUFs

Em S. cerevisiae : apenas 2 mRNA foram identificados para as proteínas PUF.

Puf3 : COX mRNA 3’-UTR (in vitro)

Puf5p : regulam negativamente a expressão de genes repórteres, substituindo o HO de endonucleases

Alterações nos genes PUFs de Saccharomyces cerevisiae

PUF4 e PUF5: diminuição da longevidade,

PUF1: supressor de mutação em microtúbulos

PUF2 null: aumento de resistência a cycloheximide e paramomycin

PUFs ausentes: células viáveis

Puf1p e Puf2p

18 % dos genes codificam proteínas associadas à membrana em Sc

A maior parte dos Pufps 1 e 2 associam- se a mRNAs para proteínas associadas à membrana

Proteínas associadas à membrana: funções de transporte transmembrana e transporte vesicular de protínas.

Puf3p Puf1p e Puf2p

Está associado à produtos gênicos mitocondrias.

80% biossíntese de proteínas que apresenta função estruturais em ribossomos.

Entre 22 Pufps associadas a mRNAs transcritos de mitocondrias ; 17 estão envolvidos na respiração e 12 na translocação mitocondrial.

Puf4p

Associa-se a mRNA envolvidos na síntese , processamento e maturação dos ribossomos - nucléolo

Puf5p

Puf5p : Liga-se a frações de mRNA que codificam proteínas que participam da modificação covalente de histonas.

Puf5p: Liga-se a frações que codificam proteínas envolvidas na regulação da mitose.

Conclusões

A ligação das RBPs ( Pufp) a mRNA permite maior flexibilidade regulatória que o operon.

As RBPs demonstraram a possibilidade de se regular especificamente o local, a tradução e a sobrevivência do RNAm.

Muitos dos RNAs que ligam -se a RBPs codificam proteínas que são ativas em locais celulares específicos, que formam complexos e participam de vias celulares.