Advances in the study of the nuclear adenylate kinase of Trypanosoma cruzi

Trypanosoma cruzi, el agente etiológico del Mal de Chagas es un eucariota inferior en donde el control de la expresión génica recae mayormente en mecanismos postraduccionales. Durante todo su ciclo de vida se observan fluctuaciones en la expresión génica. En la presente tesis se realizó el estudio de una adenilato quinasa nuclear (TcADKn) que se encuentra involucrada en la biogénesis ribosomal. Las adenilato quinasas nucleares han sido descriptas en muy pocos organismos, se las ha asociado al metabolismo del ARN, pero su función en el núcleo todavía es incierta. Todas las isoformas descriptas son esenciales para la viabilidad celular. La función de TcADKn es llevar a cabo el procesamiento del 18S, en el sitio D en el citoplasma, vía interacción directa con la proteina ribosomal S14 (Rps14). Establecimos la presencia de una señal de localización nuclear atípica en su extremo amino terminal, que involucraría la región del sitio activo. Además identificamos una posible señal de exportación nuclear hacia el carboxilo terminal de la proteína. Por otra parte determinamos que su localización nuclear es dependiente de la transcripción activa del ARN ribosomal, el ensamblado correcto de los ribosomas, la integridad del ADN, los niveles de nutrientes en el medio y posiblemente involucre a la vía TOR (“Target of Rapamycin”). Además detectamos que los niveles de TcADKn disminuyen a lo largo de la curva de crecimiento de epimastigotes en cultivo, pudimos determinar que las secuencias responsables de dicha regulación se encontrarían en su 3’ UTR y probablemente exista un mecanismo de autorregulación de la expresión de TcADKn. Finalmente se comenzó con el estudio del locus ribosomal de T. cruzi tanto a nivel de su secuencia como así también en cuanto a la biogénesis ribosomal identificándose los sitios de procesamiento del ribosoma. Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas’ disease, is an early divergent eukaryote in which the control of gene expression relies mainly in post-transcriptional mechanisms. Translation process is globally up and down regulated during the transition between proliferating and non-proliferating life-cycle stages. In this thesis we report the presence of a nuclear isoform of adenylate kinase (TcADKn) which is involved in ribosome biogenesis. Nuclear adenylate kinases have been recently described in a few organisms; however their role in nuclear and ribosomal processes is still unclear. Depending on ribosomal RNA transcription and assembly, TcADKn is located in the nucleolus or cytoplasm. Nuclear transport and the signals that determine this process were also identified for the first time. A non-canonical nuclear localization signal was mapped towards the N-terminal of the protein, being the phosphate-binding loop of the catalytic site essential for its localization. Nucleolar localization presented a nutrient availability, oxidative stress and probably by the equivalent in T. cruzi of the mammalian TOR pathway regulation. TcADKn is involved in ribosomal 18S RNA processing which involves its interaction with the ribosomal protein S14 (Rps14). Furthermore, TcADKn expression is regulated by its 3’ UTR. Finally we started with the study of T. cruzi ribosomal locus, at a sequence and biogenesis level. Fil: Cámara, María de los Milagros. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.