Identificación y caracterización de GatC una proteína esencial para el metabolismo y expresión del DNA mitocondrial

Resumen

La replicación del DNA mitocondrial (mtDNA) es uno de los procesos fundamentales que tienen lugar durante la biogénesis mitocondrial. Recientemente se han caracterizado varios factores de la maquinaria de replicación del mtDNA, aunque el mecanismo básico de síntesis de las dos cadenas de DNA está en discusión y se desconocen los elementos que regulan el proceso. El uso de D. melanogaster como sistema modelo animal está constituyendo una herramienta experimental de gran utilidad para el estudio de los componentes que configuran la maquinaria basal de replicación, mantenimiento y transcripción del mtDNA. En nuestro grupo hemos analizado cómo se regula la expresión de diversos genes que codifican factores esenciales para el metabolismo del mtDNA en Drosophila. Al contrario de lo que sucede con la subunidad catalítica de la DNA polimerasa mitocondrial (pol ), la expresión de la subunidad accesoria (pol ) está sometida a una estricta regulación transcripcional, y los niveles del mensajero pol aumentan previamente a la activación de la síntesis del mtDNA durante el desarrollo embrionario. En esta tesis doctoral hemos profundizado en los mecanismos que controlan la expresión de este gen potencialmente clave en la regulación de la replicación mitocondrial. Hemos demostrado que Pol b se expresa en Drosophila en un mensajero bicistrónico funcional que posee características procarióticas. Este mRNA también codifica la subunidad C de la Glutamil tRNAGln amidotransferasa (GatC). Hemos demostrado que GatC se localiza en la mitocondria y es esencial para el proceso de biosíntesis de proteínas, sugiriendo que las mitocondrias animales utilizan una ruta de transamidación para la síntesis del tRNAGln. Diversas evidencias experimentales indican que GatC es una proteína bifuncional que también está implicada en la regulación del número de copias de mtDNA, lo que supone el primer ejemplo de una proteína que co