Transporte y señalización de amonio en Chlamydomonas Reinhardtii

Resumen

Chlamydomonas utiliza principalmente compuestos inorgánicos como nitrato, nitrito y amonio para suplir sus requerimientos de nitrógeno. En presencia de amonio se da una regulación negativa tanto transcripcional como postraduccional de la ruta de asimilación de los compuestos oxidados nitrato y nitrito. En esta tesis hemos estudiado tanto el transporte de amonio al interior celular como una de las vías de señalización negativa sobre la asimilación de nitrato. Chlamydomonas es el organismo con mayor número de transportadores de amonio de la familia AMT1, y aunque se conocía la regulación de estos transportadores, a nivel transcripcional, por la fuente de nitrógeno(1), aún no se habían caracterizado funcionalmente. Con este trabajo hemos demostrado que AMT1.1, AMT1.2 son transportadores de alta afinidad para su sustrato y AMT1.4 es un transportador de alta afinidad para el metilamonio, siendo el principal responsable de la sensibilidad a este análogo tóxico del amonio. Una vez transportado, el amonio ejerce una regulación negativa tanto transcripcional como postraduccional. Esta regulación parece implicar diferentes mecanismos con efectos parciales, ya que existen mutantes insensibles a amonio afectados en genes muy diversos. El estudio de uno de estos mutantes, cyg56, afectado en una guanilato ciclasa soluble dependiente de NO, nos ha llevado a proponer un modelo de regulación negativa para la transcripción de los genes reprimibles por amonio NIA1, NRT2.1, AMT1.1 y AMT1.2. Este modelo implica una vía Ca2+-NO-GC-GMPc que lleva a cabo una regulación negativa mediada por el amonio. Además, del papel del NO en la represión de los genes estudiados, se ha demostrado que esta molécula señal regula negativamente las actividades de transporte de alta afinidad de amonio y nitrato/nitrito así como de la actividad nitrato reductasa por una vía independiente de GMPc y por tanto de proteínas quinasas dependientes de nucleótidos cíclicos.