[ca] El ferro és essencial per a quasi tots els éssers vius, ja que és indispensable per a molts processos biològics clau, com la respiració cel·lular i la biosíntesi de components cel·lulars. No obstant això, en excés, també pot participar en reaccions de tipus Fenton, que produeixen espècies reactives de l'oxigen, nocives per a les cèl·lules. Per això, els organismes han desenvolupat sofisticats mecanismes moleculars per a mantindre els nivells de ferro en un rang estret. En aquest treball, ampliem el nostre coneixement sobre les diverses estratègies que els llevats del gènere Saccharomyces han desenvolupat per a adaptar-se a concentracions altes de ferro amb la finalitat d'obtindre llevats d'interés biotecnològic. En primer lloc, analitzem la idoneïtat de 3 sals de ferro per a determinar la resistència a aquest metall dels llevats: (NH4)2Fe(SO4)2, FeSO4 i FeCl3, preparades amb o sense addició d'àcid. Els nostres resultats indiquen que (NH4)2Fe(SO4)2 i FeSO4 són fonts apropiades de ferro per a llevat, però es recomana l'ús d'àcid en la preparació de estoc per a evitar totalment l'aparició de precipitats. També explorem la conservació evolutiva de la proteïna Ccc1/VIT1, responsable de la importació de Fe2+ /Mn2+ en el vacúol i principal actor en la resposta de S. cerevisiae a l'excés de ferro. Curiosament, descobrim que la família Ccc1/VIT1 és present en fongs, plantes, protistos i procariotes. A més, els residus de Ccc1/VIT1 implicats en el transport de ferro estan altament conservats. No obstant això, existeix variabilitat en l'arquitectura dels dominis de manera interespecífica, especialment en el domini amino-terminal (Nt) i en el domini d'unió a metalls. D'altra banda, estudiem el potencial de la sobreexpresión de CCC1 com a eina biotecnològica per a obtindre llevats enriquits en ferro. La nostra anàlisi va demostrar que, encara que la sobreexpresión de CCC1 és tòxica, pot ser rescatada mitjançant la deleció del domini Nt. Els resultats suggereixen que la proteïna NtΔCcc1 té una pèrdua parcial de funció, que no està relacionada amb l'estabilitat de la proteïna, sinó probablement amb la precisió de la seua localització en la membrana vacuolar. Curiosament, les cèl·lules que sobreexpresan NtΔCCC1 acumulen majors quantitats de ferro per volum total que la soca de referència, la qual cosa podria desenvolupar-se com a eina per a extraure ferro del mitjà. Finalment, aprofitem l'enorme quantitat d'aïllats disponibles i genomes seqüenciats del gènere Saccharomyces per a explorar la resistència a ferro de soques representatives de les principals poblacions d'aquest gènere. Es va trobar que les espècies evolutivament més pròximes a S. cerevisiae eren més resistents a nivells elevats de ferro que les espècies més distants. D'altra banda, observem que existeixen dos grups de soques sensibles al ferro: (i) soques que hiperacumulan ferro i (ii) soques altament sensibles al ferro adquirit, suggerint l'existència de diferents mecanismes de resposta a l'excés de ferro. En resum, en aquesta tesi hem aprofundit en el coneixement de la resposta de llevats Saccharomyces a l'excés de ferro, establint noves bases que permeten el desenvolupament d'eines biotecnològiques basades en llevats per a l'extracció de ferro, així com per a la biofortificació.

[en] Iron (Fe) is a transition metal that is essential for almost all forms of life because it is indispensable for many key biological processes, such as cellular respiration and biosynthesis of cellular components. However, in excess, Fe can also participate in Fenton reactions, which produce reactive oxygen species. Thus, organisms have developed sophisticated molecular mechanisms to keep Fe levels into a narrow range. In this work, we expand our knowledge on the diverse strategies that budding yeasts of the Saccharomyces genus have developed to adapt to high Fe conditions in order to obtain yeasts of biotechnological interest. Firstly, we analyzed the suitability of 3 different Fe salts to perform analyses of iron-resistance in yeast cells: (NH4)2Fe(SO4)2, FeSO4 and FeCl3, prepared with or without acid addition. Our results indicate that (NH4)2Fe(SO4)2 and FeSO4 are adequate sources of Fe for yeast cells, but the use of acid is recommended in stocks to fully avoid the generation of precipitate. We also explored the evolutive conservation of the Fe2+/Mn2+ vacuolar importer Ccc1/VIT1, which is the main player in the response of S. cerevisiae to Fe overload. Interestingly, we found that members of the Ccc1/VIT1 family are present in fungi, plants, protists and prokaryotes. The key Ccc1/VIT1 residues involved in Fe transport are well conserved. However, considerable variations in the domain architecture occur in a species-specific manner, especially in the amino-terminal (Nt) domain and the metal-binding domain. On the other hand, we studied the potential of CCC1 up-regulation as a biotechnological tool to obtain Fe-enriched yeasts. Our analysis showed that, although CCC1 overexpression is toxic, it can be rescued by the deletion of Ccc1 Nt domain. Our results suggested that NtΔCcc1 protein has a partial loss-of-function, which is not related to protein stability but probably to the fine-tuning of its localization in the vacuolar membrane. The most interesting outcome is that NtΔCCC1-overexpressing cells accumulate higher amounts of Fe per volume of medium than wild-type cells, which could facilitate the development of a potential tool to extract Fe from media. Lastly, we took advantage of the huge amount of available isolates and sequenced genomes from the Saccharomyces genus to explore the Fe resistance of strains representative of the main populations. We found that species evolutionarily closer to S. cerevisiae were more resistant to high-Fe levels than the more distant species. Remarkably, we noticed that there are two groups of Fe-sensitive strains: (i) strains that overaccumulate Fe and (ii) strains highly sensible to the acquired Fe, pointing out to diverse mechanisms of response to Fe overload. In summary, in this thesis work we have deepened our knowledge on how Saccharomyces cells respond to Fe excess, setting up new bases to allow the development of yeast-based biotechnological tools for Fe extraction and biofortification.