Structural studies of the archaeal dna dependent rna polymerase from sulfolobus shibatae

Resumen

Las Archaeas son unos de los organismos más antiguos de la Tierra. Aparecieron hace unos 3500 millones de años, cuando la Tierra todavía era un lugar inhóspito, con condiciones extremas y rigurosas de temperatura, acidez y salinidad. Muchos procesos biológicos fundamentales en Eukarya se resumen en términos de los modus operandi en las Archaeas más ancestrales. En algunos casos, también se conservan las secuencias y estructuras de las proteínas responsables de estos procesos. Esto es particularmente cierto en el caso de las ARN polimerasas dependientes de ADN (ARNPs), las maquinarias enzimáticas responsables de la transcripción de ADN en ARN. De hecho, la ARNP de la Archaea (aARNP) se considera una versión simplificada del aparato de transcripción ortóloga en Eucariotas (eARNP). En esta tesis doctoral hemos utilizado la Archaea ARNP de las especie Sulfolobus shibatae como un sistema modelo para estudiar el proceso de transcripción en Archaeas y comprender la evolución de la relación con el ARNP eucariota. Para profundizar en nuestro entendimiento estructural y funcional de esta maquinaria enzimática, hemos perseguido la cristalización de la aARNP con ácidos nucleicos y factores de transcripción generales. Durante este proceso hemos sido capaces de proporcionar (i) una resolución más alta (3.2 Å de resolución), un modelo tridimensional más fiable de la estructura de apo-ARNP de Archaea publicado, mediante la aplicación de una técnica de `nano-seeding¿ y (ii) la estructura de un complejo binario aARNP-ADN (4.3 Å de resolución), mediante el desarrollo de un protocolo de remojo de ADN ad-hoc. También hemos dilucidado el papel de la nueva subunidad Rpo13 en la transcripción en Archaeas y hemos propuesto la posibilidad de que sea una reminiscencia de una subunidad de un factor de transcripción ancestral. CICLO DE LA TRANSCRIPCIÓN