Identificación de la quinasa HalA y el estudio de su papel en la regulación de la homeostasis de cationes en "Aspergillus nidulans"

Resumen

Aspergillus nidulans es un hongo filamentoso que se utiliza desde hace más de 50 años como organismo modelo para el estudio de los más diversos procesos celulares y desde el año 2005 se dispone de la secuencia de su genoma. Este hecho junto con la facilidad de manejo de este hongo hacen posible su continuada explotación como organismo modelo. Además 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 un mecanismo de regulación implicado en la home ostasis de cationes en Aspergillus nidulans. Éste es un proceso básico para la supervivencia del hongo en ambientes con concentraciones elevadas o reducidas 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, y en especial de potasio, 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. 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 tres transportadores de potasio de la membrana plasmática del hongo: TrkA, TrkB y TrkC, y se ha estudiado su función, además del papel que desempeña HalA en su regulación. La búsqueda de supresores en un mutante deficiente en la respuesta a pH ambiental ha permitido la identificación y posterior caracterización de HalA como una proteína quinasa implicada en la regulación de la homeostasis de cationes monovalentes similar a Hal4 y Hal5 de Saccharomyces cerevisiae. 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. HalA interviene, al menos, a dos niveles en la homeostasis de cationes monovalentes: i) modulando la expresión del gen que codifica para el canal de potasio TrkA y ii) determinando la localización subcelular del canal TrkB. TrkB se precisa para una adecuada tolerancia a elevados niveles...