La diversidad natural del proteoma vincula la tolerancia a la aneuploidía con la rotación de proteínas

Resumen El acceso a la diversidad genética natural de las especies revela rasgos genéticos ocultos, aclara las funciones de los genes y permite evaluar la generalizabilidad de los hallazgos de laboratorio. Un descubrimiento notable realizado en aislados naturales de Saccharomyces cerevisiae es que la aneuploidía—un desequilibrio en el número de copias de cromosomas—es frecuente 1,2 (alrededor del 20%), lo que parece contradecir los considerables costos de adaptabilidad y la naturaleza transitoria de la aneuploidía cuando se ingeniere en el laboratorio 3–5. Aquí generamos un recurso proteómico y lo fusionamos con datos genómicos 1 y transcriptómicos 6 para 796 aislados naturales euploides y aneuploides. Encontramos que los aneuploides naturales y generados en laboratorio difieren específicamente en el proteoma. En los aneuploides generados en laboratorio, algunas proteínas—especialmente subunidades de complejos proteicos—muestran una expresión reducida, pero los niveles generales de proteínas corresponden a la dosis génica aneuploide. En contraste, en los aislados naturales, más del 70% de las proteínas codificadas en cromosomas aneuploides están compensadas por dosis, y los niveles promedio de proteínas se trasladan hacia el estado euploide a nivel cromosómico. A nivel molecular, detectamos una inducción de componentes estructurales del proteasoma, niveles aumentados de ubiquitinación y revelamos una interdependencia de las tasas de rotación de proteínas y atenuación. Nuestro estudio, por lo tanto, resalta el papel de la rotación de proteínas en la mediación de la tolerancia a la aneuploidía y muestra la utilidad de aprovechar la diversidad natural de las especies para obtener percepciones moleculares generalizables sobre procesos biológicos complejos.