Ortega R, Martin-González A, Gutiérrez JC

Tetrahymena thermophila glutathione-S-transferase superfamily: an eco-paralogs gene network differentially responding to various environmental abiotic stressors and an update on this gene family in ciliates.

Front Genet. 2025 Mar 7;16:1538168

DOI: 10.3389/fgene.2025.1538168

RESUMEN

Las glutatión S-transferasas constituyen una superfamilia de enzimas involucradas principalmente, aunque no exclusivamente, en la desintoxicación de compuestos xenobióticos que se consideran contaminantes ambientales. En este trabajo, se realiza un análisis actualizado de las posibles glutatión S-transferasas citosólicas (cGST) de protozoos ciliados, aunque este análisis se centra principalmente en Tetrahymena thermophila. Entre los ciliados, el género Tetrahymena posee el mayor número (en promedio 58) de genes cGST. Al igual que en los mamíferos, la clase Mu de cGST está presente en todos los ciliados analizados y es la clase mayoritaria en las especies de Tetrahymena . Tras un análisis de la presencia de dominios GST en T. thermophila, de las 54 GSTs previamente consideradas como de clase Mu, seis han sido descartadas ya que no poseen dominios GST reconocibles. Además, se identificó una GST específica de especie y otra GST-EF1G (factor de elongación 1 gamma). Un análisis estructural de las GSTs de T. thermophila. mostró una amplia variedad de patrones de láminas β/hélices α, siendo uno de los más abundantes el patrón de plegamiento tipo tiorredoxina. Dentro de las categorías de factores de transcripción bZIP y de dedo de zinc tipo C4, se detectaron abundantes sitios potenciales de unión para c-Jun y c-Fos (32% en promedio), junto con GATA-1 (71% en promedio) en los promotores de los genes GST de T. thermophila . La alineación de todas las secuencias proteicas de GST MAPEG (Proteínas Asociadas a Membrana involucradas en el Metabolismo de Eicosanoides y Glutatión) de especies de Tetrahymena muestra que esta familia se divide en dos clanes bien definidos. El análisis filogenético de las GSTs de T. thermophila ha mostrado que un grupo de 19 genes de GST clase Mu son predecesores filogenéticos de miembros de las clases omega, theta y zeta. Esto significa que el modelo filogenético actual de GST debe ser modificado. Dieciséis genes GST de T. thermophila, junto con dos grupos que incluyen tres genes cada uno con una identidad muy alta, han sido seleccionados para análisis mediante qRT-PCR bajo estrés por once diferentes factores ambientales. Este análisis reveló que existen genes GST que responden de manera selectiva y/o diferencial a cada agente estresante, independientemente de la clase de GST a la que pertenezcan. La mayoría de ellos responden a los dos metaloides/metales más tóxicos utilizados (Cd o As)