Biología de las Arqueas: rol de la Proteasa Lon en la fisiología celular arqueana

CERLETTI, M.; MARTINEZ, M.J.; SASTRE, D. E.; GIMÉNEZ M.I.; DE CASTRO RE

Encuentro; VII Encuentro de Biologos en Red; 2012

 Las  arqueas  representan  uno  de  los  tres  dominios  de  la  vida:  Eukarya,  Bacteria  y Archaea. Muchos  de  sus  representantes  son  extremófilos,  por  lo  que  su  estudio  resulta  de interés  para  comprender  los  procesos  fundamentales  que  sustentan  la  vida  en  condiciones extremas, conocer la evolución de los seres vivos y por su potencial aplicación en biotecnología. La degradación proteica es  fundamental para eliminar proteínas defectivas y para  regular  las funciones  celulares.  En  el  dominio  Archaea  se  han  identificado  dos  proteasas  ATP-dependientes: el sistema soluble proteasoma-PAN y  la proteasa Lon. La  familia Lon se divide en dos subfamilia: LonA y LonB. Las enzimas LonA son citosólicas y se encuentran en bacterias y eucariotas mientras que las LonB están asociadas a la membrana y predominan en arqueas. La LonB arqueana ha sido estudiada de manera limitada y se desconoce aun el rol que cumple en  la  fisiología  de  estos microorganismos  ?inusuales?.  Este  estudio  explora  la  función  de  la proteasa  LonB  en  la  haloarquea modelo  Haloferax  volcanii  (crecimiento  en  >2 M  NaCl).  La expresión  de  Lon  fue  analizada  a  nivel  de  transcripto  y  proteína.  Aunque  cantidades relativamente  constantes  de  la  proteína  Lon  fueron  detectadas  durante  el  crecimiento  y  en distintas  condiciones,  los niveles de ARNm de  Lon  variaron en  células  transferidas de medio rico a medio mínimo, al modificar  la salinidad y ante la exposición a  luz UV. Se construyó una mutante  por  deleción  (∆Hvlon)  en H.  volcanii  a  través  de  la  técnica  de  pop-in-pop-out. Esta cepa solo se obtuvo cuando  la proteasa Lon se expresó en  trans,  indicando que LonB es una proteasa esencial para H. volcanii y probablemente para las arqueas. Este estudio proporciona las primeras evidencias de la relevancia de la proteasa Lon en las arqueas.