Role of Rrp23 in the Formation of Ribosomal Subunits

Abstract

[ES]Durante la formación de las subunidades ribosómicas pequeñas, los complejos pre-40S que se forman en el nucleolo son transportados rápidamente al citoplasma, el lugar donde completan su maduración. Los eventos que suceden durante el tránsito de dichos complejos por el nucleoplasma y los mecanismos que median su exportación son todavía muy pocos conocidos. En esta tesis nos propusimos aportar nueva información sobre estos procesos mediante el estudio de Rrp12, un factor que se asocia a los complejos pre-40S dentro del núcleo. El estudio se realizó en la levadura Saccharomyces cerevisiae, el organismo más utilizado para estudiar la ruta de síntesis de ribosomas. Hemos demostrado que Rrp12 es un factor necesario para el transporte de complejos pre-40S del núcleo al citoplasma, y para una maduración eficiente de pre-ribosomas 90S, los complejos que preceden a los pre-40S en la ruta. Así, la eliminación de Rrp12 causa una acumulación de pre-ribosomas 90S tardíos, un procesamiento anormal del pre-rRNA 35S, un retraso en la eliminación de fragmentos subproducto del procesamiento, y un bloqueo en la exportación de partículas pre-40S nucleares. También hemos demostrado que la exportina Crm1/Xpo1 es necesaria para los mismos pasos de maduración en los que interviene Rrp12. Por lo tanto, además de participar en la exportación, Rrp12 y Crm1 son necesarias para pasos de la ruta que suceden en el nucleolo y que son anteriores al paso de exportación. Los resultados obtenidos indican que, en la ruta de síntesis de subunidades 40S, el ensamblaje de partículas pre-40S, la degradación de productos de procesamiento, y la adquisición de competencia para la exportación nuclear tienen lugar de forma integrada, en un paso común, en partículas pre-ribosómicas 90S tardías.

[EN]During the synthesis of small ribosomal subunits in eukaryotes, the pre‐40S particles formed in the nucleolus are rapidly transported to the cytoplasm. The mechanisms involved in the nuclear export of these particles and its coordination with other steps of the 40S synthesis pathway are mostly unknown. This thesis focused on the study of Rrp12, an evolutionary‐conserved protein previously found to be present in nuclear pre‐40S particles. The initial finding of the study was that the conditional depletion of Rrp12 in yeast impairs the production of 40S, but not 60S, ribosomal subunits. A detailed analysis of the depletion phenotype, using a combination of genetic, biochemical, cell‐biology and proteomic approaches, unveiled that Rrp12 is specifically required for the exit of pre‐40S particles to the cytoplasm. In addition, it was found that Rrp12, together with the Crm1/Xpo1 exportin, participates in processes that occur in early pre‐ribosomes in the nucleolus, including the processing of the pre‐rRNA and the elimination of processing byproducts. Thus, the two pre‐40S export factors Rrp12 and Crm1/Xpo1 participate in maturation steps that take place in the nucleolus, upstream of nuclear export. Altogether, the findings of this work indicate that, in the 40S subunit synthesis pathway, the completion of early pre‐40S particle assembly, the initiation of byproduct degradation and the priming for nuclear export occur in an integrated manner in nucleolar pre‐ribosomes.