Cellular Adaptation to Environmental Stress in Fission Yeast: The Roles of Autophagy and Chromatin Remodeling

Abstract

Los seres vivos deben adaptarse para sobrevivir y proliferar durante condiciones de estrés. Escasez nutricional y estrés oxidativo componen un desafío celular para la fisiología y la homeostasis, de forma que esta precisa llevar a cabo respuestas celulares adecuadas. Las rutas celulares MAP quinasa y TOR son sin lugar a duda las principales reguladoras del crecimiento celular y la respuesta a estrés. Cuando las fuentes de nutrientes disponibles son limitadas, la inactivación del complejo TORC1 permite la remodelación de los programas celulares, entre otros, la activación de la autofagia. En este estudio, intentamos caracterizar las señales y los reguladores que inducen autofagia en la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe, así como las consecuencias en la respuesta celular. Adicionalmente, el papel principal de la ruta MAP quinasa es orquestar la activación de factores de transcripción que permitirá hacer frente a las condiciones adversas modulando la expresión genética de proteínas especializadas. A nivel nuclear, la activación genética está acompañada de un orden de eventos altamente regulado, que incluye el reclutamiento de remodeladores de la cromatina y de factores de trascripción. Enseñaremos también como la estructura de la cromatina es reconfigurada con el objetivo de facilitar la maquinaria de transcripción e inducir una óptima respuesta genética.

Living organisms must adapt in order to survive and proliferate under stress conditions. Nutritional starvation or oxidative stress are obstacles for cell physiology and an adequate cellular response must be induced to overcome them. TOR and MAP kinase pathways are undoubtably the master regulators of cell growth and stress responses in the cell. When nutrient sources are exhausted, TORC1 inactivation allows alternative cellular programs such as autophagy to take place. In this work, we will try bringing clarity to the signals and regulators inducing autophagy in Schizosaccharomyces pombe, as well as which consequences in the cellular response brings its deficiency. In parallel, the main role of the MAP kinase pathway is to induce transcription activation of the stress-responsive genes under hazardous conditions. At nuclear level, this gene activation is accompanied by a highly organized order of events, including recruitment of chromatin remodelers and TFs. We will discuss how chromatin configuration is influenced by these proteins and how the transcription machinery is consequently affected.