Regulación de la expresión génica en Schizosaccharomyces pombe mediada por cromatina, factores de transcripción y elementos de secuencia de DNA

Abstract

[ES] Los promotores eucariotas presentan una organización característica, en la que dos nucleosomas (+1 y -1) flanquean una región libre de nucleosomas (NDR). Esta disposición facilita el acceso del DNA a los factores de transcripción (TFs) y juega un papel fundamental en la regulación del inicio de la transcripción. Las NDRs situadas en el extremo 5' de los genes contienen información esencial para la regulación génica. A partir de esta observación, empleamos herramientas bioinformáticas para identificar motivos de secuencia sobrerrepresentados en las NDRs de Schizosaccharomyces pombe. Este análisis reveló 72 motivos significativamente sobrerrepresentados en promotores de esta especie, incluyendo 17 de los 20 motivos previamente descritos. Además, varios de estos motivos muestran una posición definida respecto al sitio de inicio de la transcripción (TSS), una característica conservada en Schizosaccharomyces octosporus, lo que refuerza su posible relevancia funcional. Para profundizar en el papel funcional de los motivos identificados, esta tesis doctoral se centra en analizar su distribución y contribución a la regulación transcripcional, utilizando como modelo los genes que codifican proteínas ribosómicas (RPG), cuya expresión está finamente regulada y conservada en eucariotas. En S. pombe, estos promotores contienen motivos bien caracterizados, como Homol D y Homol E, localizados en posiciones específicas dentro de la NDR, lo que los convierte en un sistema ideal para estudiar la relación entre la arquitectura del promotor y la determinación del sitio de inicio de la transcripción. Nuestros análisis funcionales mostraron que la NDR, coincidente con la región 5 de los genes, contiene información suficiente y portátil para iniciar la transcripción. Sin embargo, ni el aumento en su tamaño ni la modificación de los motivos de unión de TFs afectan la localización del sitio de inicio, lo que sugiere que los TFs influyen principalmente en la eficiencia de transcripción, pero no en la selección precisa del TSS. Profundizando en la arquitectura del promotor, identificamos al nucleosoma +1 como un componente estructural clave: su posición contribuye en determinar la localización del TSS dentro de una ventana óptima de aproximadamente 20 nucleótidos desde su extremo más próximo al NDR. Complementariamente, observamos que la secuencia de DNA en la región de inicio presenta un patrón de composición nucleotídica no aleatorio, lo que apunta a un posible papel de la secuencia en la selección del TSS. En conjunto, estos resultados subrayan que la localización precisa del sitio de inicio de la transcripción no depende de factores de transcripción, sino que sugieren una posible influencia de la arquitectura del promotor y de la secuencia del DNA. Esta visión integrada aporta nuevas claves para entender cómo se determina el inicio de la transcripción en eucariotas.