Mecanismos moleculares de mutagénesis y reparación de adn en plantasidentificación y caracterización de los genes atnth1, atogg1 y atpolk de arabidopsis thaliana

Resumen

Los mecanismos de reparación del daño en el ADN y su tolerancia han sido estudiados intensivamente en microorganismos y animales, pero el conocimiento sobre ambos procesos en plantas es muy limitado. El objetivo de esta tesis ha sido identificar y caracterizar genes de Arabidopsis thaliana implicados en la reparación de lesiones en el ADN, así como de genes relacionados con mecanismos de tolerancia al daño. Los resultados obtenidos indican que Arabidopsis thaliana posee un homólogo estructural y funcional de la proteína Nth de Escherichia coli, al que se ha denominado AtNth1. AtNth1 es una ADN glicosilasa/liasa que cataliza la escisión de pirimidinas oxidadas (tales como timinglicol y urea) del ADN. El gen AtNTH1 consta de 11 exones y 10 intrones, y se expresa en un amplio rango de tejidos de la planta. Arabidopsis thaliana posee además un homólogo estructural y funcional de la proteína Ogg1 de Saccharomyces cerevisiae, al que se ha denominado AtOgg1. La purificación y caracterización enzimática de la proteína AtOgg1 ha demostrado que se trata de una 8-oxoguanina ADN glicosilasa/liasa que actúa preferentemente sobre pares 8-oxoG:C in vitro, y que es capaz de contrarrestar in vivo el efecto mutagénico de la 8-oxoG. Por otra parte, Arabidopsis thaliana posee una proteína perteneciente a la familia Y de ADN polimerasas, que se ha denominado AtPolk. AtPolk muestra la arquitectura típica de una proteína de la familia Y, con un dominio polimerasa amino-terminal que contiene cinco regiones altamente conservadas y un dominio carboxi-terminal menos conservado. La actividad enzimática de una forma truncada de la proteína demuestra que el dominio carboxilo de AtPolk limita su actividad polimerasa y su procesividad, pero aumenta su especificidad a la hora de incorporar el nucleótido correcto. La expresión de AtPolk parece estar regulada a distintos niveles. Así, el ARNm del gen AtPOLk sufre un procesamiento alternativo q