Caracterización molecular y fisiológica de los genes que codifican asparraginasas en plantas (Arabidopsis Thaliana)

Resumen

En esta tesis doctoral se ha caracterizado dos genes que codifican asparraginas en A.thaliana. Los dos genes (Asnasa1 y Asnasa2) poseen una estructura compuesta por 4 exones y 3 intrones. Esta estructura es similar a la encontrada para otros genes que también codifican Asparraginasas en varias especies de Lupinus. La similaridad entre la Asnasa1 y la Asnasa2 de A.thaliana es del 65,6%, siendo de los dos el gen Asnasal, el que presenta una mayor homología con los genes de asparraginasa de Lupinus. El análisis de los promotores de Asnasa1 y Asnasa2 muestra que existe un predominio de sitios que pueden ser reconocidos por factores de transcripción que regulen la expresión de estos genes de luz. Por otra parte, el análisis del genoma de A.taliana utilizando las secuencias de Asnasa1 y Asnasa2, ha dado como resultado la existencia de otros dos posibles genes (Asnasa3 y Asnasa4) que presentan zonas de homología con asparraginasas. Asnasa3 tan solo presenta homología con otras asprraginasas en el centro activo, mientras que Asnasa4 posee una alta homología con glicosilasparraginasas de insectos y mamíferos. Teniendo en cuenta la estructura descrita para la glicosilasparraginasas de humano, de Falvobacterium y de E.coli, junto con los datos sobre secuencias de aminoácidos de asparraginasas de Lupinus, se propone que la estructrua de las enzimas asparraginasas de plantas consiste en un heterotetrámero compuesto por dos cadenas alfa y dos cadenas beta. El origen de estas dos cadenas consistiría en una rotura autoproteolítica de una preproteína original. Estudios de expresión utilizando plantas trasngénicas de A.thaliana, transformadas con un fragmento del promotor del gen Asnasa1 fusionado al gen GUS, han indicado que Asnasa1 se expresa principalmente en zonas en desarrollo con alta demanda de nitrógeno. Estudios de inmunolocalización de Asnasa1 han mostrado que la proteína se encuentra principalmente asociada al tejido vas