Impact of upstream and downstream constraints on a signaling module's ultrasensitivity

Much work has been done on the study of the biochemical mechanisms that result in ultrasensitive behavior of simple biochemical modules. However, in a living cell, such modules are embedded in a bigger network that constrains the range of inputs that the module will receive as well as the range of the module’s outputs that network will be able to detect. Here, we studied how the effective ultrasensitivity of a modular system is affected by these restrictions. We use a simple setup to explore to what extent the dynamic range spanned by upstream and downstream components of an ultrasensitive module impact on the effective sensitivity of the system. Interestingly, we found for some ultrasensitive motifs that dynamic range limitations imposed by downstream components can produce effective sensitivities much larger than that of the original module when considered in isolation.Fil: Altszyler Lemcovich, Edgar Jaim. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ventura, Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Chernomoretz, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentin

GPCR receptor phosphorylation and endocytosis are not necessary to switch polarized growth between internal cues during pheromone response in S. cerevisiae

Chemotactic/chemotropic cells follow accurately the direction of gradients of regulatory molecules. Many G-protein-coupled receptors (GPCR) function as chemoattractant receptors to guide polarized responses. In “a” mating type yeast, the GPCR Ste2 senses the α-cell’s pheromone. Previously, phosphorylation and trafficking of this receptor have been implicated in the process of gradient sensing, where cells dynamically correct growth. Correction is often necessary since yeast have intrinsic polarity sites that interfere with a correct initial gradient decoding. We have recently showed that when actively dividing (not in G1) yeast are exposed to a uniform pheromone concentration, they initiate a pheromone-induced polarization next to the mother–daughter cytokinesis site. Then, they reorient their growth to the intrinsic polarity site. Here, to study if Ste2 phosphorylation and internalization are involved in this process, we generated receptor variants combining three types of mutated signals for the first time: phosphorylation, ubiquitylation and the NPFX1,2D Sla1-binding motif. We first characterized their effect on endocytosis and found that these processes regulate internalization in a more complex manner than previously shown. Interestingly, we showed that receptor phosphorylation can drive internalization independently of ubiquitylation and the NPFX1,2D motif. When tested in our assays, cells expressing either phosphorylation or endocytosis-deficient receptors were able to switch away from the cytokinesis site to find the intrinsic polarity site as efficiently as their WT counterparts. Thus, we conclude that these processes are not necessary for the reorientation of polarization.Fil: Vasen, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Dunayevich, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Constantinou, Andreas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

Messages Do Diffuse Faster Than Messengers: Reconciling disparate estimates of the morphogen Bicoid diffusion coefficient

The gradient of Bicoid (Bcd) is key for the establishment of the anterior-posterior axis in Drosophila embryos. The gradient properties are compatible with the SDD model in which Bcd is synthesized at the anterior pole and then diffuses into the embryo and is degraded with a characteristic time. Within this model, the Bcd diffusion coefficient is critical to set the timescale of gradient formation. This coefficient has been measured using two optical techniques, Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP) and Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS), obtaining estimates in which the FCS value is an order of magnitude larger than the FRAP one. This discrepancy raises the following questions: which estimate is ?correct?; what is the reason for the disparity; and can the SDD model explain Bcd gradient formation within the experimentally observed times. In this paper, we use a simple biophysical model in which Bcd diffuses and interacts with binding sites to show that both the FRAP and the FCS estimates may be correct and compatible with the observed timescale of gradient formation. The discrepancy arises from the fact that FCS and FRAP report on different effective (concentration dependent) diffusion coefficients, one of which describes the spreading rate of the individual Bcd molecules (the messengers) and the other one that of their concentration (the message). The latter is the one that is more relevant for the gradient establishment and is compatible with its formation within the experimentally observed times.Fil: Sigaut, Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pearson, John E.. Los Alamos National Laboratory;Fil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Ponce Dawson, Silvina Martha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentin

Pheromone-induced morphogenesis improves osmoadaptation capacity by activating the HOG MAPK pathway

Environmental and internal conditions expose cells to a multiplicity of stimuli whose consequences are difficult to predict. We investigate the response to mating pheromone of yeast cells adapted to high osmolarity. Events downstream of pheromone binding involve two mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades: the pheromone response (PR) and the cell wall integrity (CWI) response. Although the PR MAPK pathway shares components with a third MAPK pathway, the high osmolarity (HOG) response, each one is normally only activated by its cognate stimulus, a phenomenon called insulation. We found that in cells adapted to high osmolarity, PR activated the HOG pathway in a pheromone- and osmolarity-dependent manner. Activation of HOG by the PR was not due to loss of insulation, but rather a response to a reduction in internal osmolarity, which resulted from an increase in glycerol release caused by the PR. By analyzing single-cell time courses, we found that stimulation of HOG occurred in discrete bursts that coincided with the "shmooing" morphogenetic process. Activation required the polarisome, the CWI MAPK Slt2, and the aquaglyceroporin Fps1. HOG activation resulted in high glycerol turnover, which improved adaptability to rapid changes in osmolarity. Our work shows how a differentiation signal can recruit a second, unrelated sensory pathway to fine-tune yeast response in a complex environment.Fil: Baltanas, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas . Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Bush, Alan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas . Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Couto, Alicia Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; ArgentinaFil: Durrieu, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas . Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Hohmann, Stefan. University of Gothenburg. Department of Cell and Molecular Biology; SueciaFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas . Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

A new tool to sense pH changes at the neuromuscular junction synaptic cleft

Synaptic transmission triggers transient acidification of the synaptic cleft. Recently, it has been shown that pH affects the opening of postsynaptic channels and therefore the production of tools that allow to study these behaviors should result of paramount value. We fused α-bungarotoxin, a neurotoxin derived from the snake Bungarus multicinctus that binds irreversibly to the acetylcholine receptor extracellular domain, to the pH sensitive GFP Super Ecliptic pHluorin, and efficiently expressed it in Pichia pastoris. This sensor allows synaptic changes in pH to be measured without the need of incorporating transgenes into animal cells. Here, we show that incubation of the mouse levator auris muscle with a solution containing this recombinant protein is enough to fluorescently label the endplate post synaptic membrane. Furthermore, we could physiologically alter and measure post synaptic pH by evaluating changes in the fluorescent signal of pHluorin molecules bound to acetylcholine receptors. In fact, using this tool we were able to detect a drop in 0.01 to 0.05 pH units in the vicinity of the acetylcholine receptors following vesicle exocytosis triggered by nerve electrical stimulation. Further experiments will allow to learn the precise changes in pH during and after synaptic activation.Fil: Blaustein Kappelmacher, Matias. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Wirth, Sonia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Saldaña, G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Piantanida, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Bogetti, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Martin, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Uchitel, Osvaldo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

Single-cell profiling screen identifies microtubule-dependent reduction of variability in signaling

Populations of isogenic cells often respond coherently to signals, despite differences in protein abundance and cell state. Previously, we uncovered processes in the Saccharomyces cerevisiae pheromone response system (PRS) that reduced cell-to-cell variability in signal strength and cellular response. Here, we screened 1,141 non-essential genes to identify 50 “variability genes”. Most had distinct, separable effects on strength and variability of the PRS, defining these quantities as genetically distinct “axes” of system behavior. Three genes affected cytoplasmic microtubule function: BIM1, GIM2, and GIM4. We used genetic and chemical perturbations to show that, without microtubules, PRS output is reduced but variability is unaffected, while, when microtubules are present but their function is perturbed, output is sometimes lowered, but its variability is always high. The increased variability caused by microtubule perturbations required the PRS MAP kinase Fus3 and a process at or upstream of Ste5, the membrane-localized scaffold to which Fus3 must bind to be activated. Visualization of Ste5 localization dynamics demonstrated that perturbing microtubules destabilized Ste5 at the membrane signaling site. The fact that such microtubule perturbations cause aberrant fate and polarity decisions in mammals suggests that microtubule-dependent signal stabilization might also operate throughout metazoans.Fil: Pesce, Gustavo C.. Abalone Bio, Inc; Estados UnidosFil: Zdraljevic, Stefan. Northwestern University; Estados UnidosFil: Peria, William J.. Fred Hutchinson Cancer Research Center; Estados UnidosFil: Bush, Alan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Repetto, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Rockwell, Daniel. Abalone Bio Inc; Estados UnidosFil: Yu, Richard C.. Abalone Bio Inc; Estados UnidosFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Brent, Roger. Fred Hutchinson Cancer Research Center; Estados Unido

Synthetic Crossfeeding Cocultures in Yeast: Computational Model of Autoregulation and Design of a Tryptophan Export Device

In order to contribute to the design of crossfeeding systems, we modeled population control in a coculture of two crossfeeding strains of an organism, each of which secretes a metabolite the other strain requires to grow. Differential equations show that the steady-state population ratio can be tuned by varying the ratio of the metabolite secretion rates, as long as they fall within a range determined by the nature of the organism. Numerical simulations of Trp/His crossfeeding in budding yeast suggest that the time required to reach steady state populations critically depends on the capacity of the cells to uptake the crossfeeding amino acids. We also engineered and evaluated a novel genetic device that secretes tryptophan-rich peptides with a cell penetrating sequence. Experimental validation showed that the device increases tryptophan secretion and enables growth of a trp− strain in a coculture in synthetic medium lacking tryptophan.Fil: Bush, Alan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Gimenez, Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Computación; ArgentinaFil: Grande, Alicia Viviana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Morosi, Luciano Gastón. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Parasco, Veronica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Parreño, Maria Alejandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rugiero, Mario. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Sabio, Germán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Nadra, Alejandro Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Sánchez Miguel, Ignacio Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Role of growth factors and fibronectins as local regulators of follicular development in mammals

Esta tesis está dirigida al estudio de factores regulatorios, de producción y acción local, que controlan el desarrollo del folículo ovárico en mamíferos. El modelo que se escogió es el bovino, del cual se obtuvo fluido folicular de folículos en diversos estadios de desarrollo así como también células de la granulosa con las que se establecieron cultivos primarios. Alternativamente se utilizó la línea celular BGC-1, obtenida a partir de cultivos primarios de granulosa bovina, la cual fue validada en términos de su respuesta proliferativa y productos de secreción característicos de los estadios inmaduros de desarrollo folicular. Se determinó que la actividad mitogénica presente en medios condicionados de células BGC-1 es debida a la presencia de fibronectina (FN). La expresión de ésta fue estimulada por la acción del factor de crecimiento transformante β (TGF-β), el cual a su vez alteró el patrón de “splicing” del ARNm de FN, estimulando la inclusión del exón ED-I (FN-ED-I+). Posteriormente, se determinó por Western blot que existen importantes cambios en la expresión de FN-ED-I+ a lo largo del desarrollo folicular, los cuales están correlacionados inversamente con la actividad gonadotrófica en cada folículo, evaluada a través de los niveles de estradiol en fluído folicular. Asimismo, el tratamiento de cultivos primarios con AMPc, mediador de la acción de gonadotrofinas, reduce sensiblemente la expresión de FN-ED-I+. Finalmente se determinó que el dominio ED-I confiere propiedades de factor de crecimiento a la FN, ya que un péptido recombinante de esta región promovió la proliferación de cultivos de células BGC-1. Estos resultados indican que la FN juega un papel importante en el desarrollo folicular, regulando la proliferación dc las células de la granulosa en las primeras etapas del desarrollo folicular.Fil:Colman Lerner, Alejandro Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Quantitative measurement of protein relocalization in live cells

Microscope cytometry provides a powerful means to study signaling in live cells. Here we present a quantitative method to measure protein relocalization over time, which reports the absolute fraction of a tagged protein in each compartment. Using this method, we studied an essential step in the early propagation of the pheromone signal in Saccharomyces cerevisiae: recruitment to the membrane of the scaffold Ste5 by activated Gβγ dimers. We found that the dose response of Ste5 recruitment is graded (EC50 = 0.44 ± 0.08 nM, Hill coefficient = 0.8 ± 0.1). Then, we determined the effective dissociation constant (Kde) between Ste5 and membrane sites during the first few minutes when the negative feedback from the MAPK Fus3 is first activated. Kde changed during the first minutes from a high affinity of <0.65 nM to a steady-state value of 17 ± 9 nM. During the same period, the total number of binding sites decreased slightly, from 1940 ± 150 to 1400 ± 200. This work shows how careful quantification of a protein relocalization dynamic can give insight into the regulation mechanisms of a biological system.Fil: Bush, Alan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

Mitotic and pheromone-specific intrinsic polarization cues interfere with gradient sensing in Saccharomyces cerevisiae

Polarity decisions are central to many processes, including mitosis and chemotropism. In Saccharomyces cerevisiae, budding and mating projection (MP) formation use an overlapping system of cortical landmarks that converges on the small G protein Cdc42. However, pheromone-gradient sensing must override the Rsr1-dependent internal polarity cues used for budding. Using this model system, we asked what happens when intrinsic and extrinsic spatial cues are not aligned. Is there competition, or collaboration? By live-cell microscopy and microfluidics techniques, we uncovered three previously overlooked features of this signaling system. First, the cytokinesisassociated polarization patch serves as a polarity landmark independently of all known cues. Second, the Rax1-Rax2 complex functions as a pheromone-promoted polarity cue in the distal pole of the cells. Third, internal cues remain active during pheromone-gradient tracking and can interfere with this process, biasing the location of MPs. Yeast defective in internal-cue utilization align significantly better than wild type with artificially generated pheromone gradients.Fil: Vasen, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Dunayevich, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin