[ca] En aquest treball de tesi presentem la caracterització estructural de la proteïna de 'Candida albicans' ('C.albicans') Gcf1p. Gcf1p és una proteïna d'unió a l'ADN, que localitza al mitocondri de 'C.albicans' i que és essencial per al manteniment de l'ADN mitocondrial (ADNmt) així com per a la supervivència del microorganisme. 'C.albicans' és un fong dimòrfic amb capacitat de crèixer en hifes invasives i causar patologia en humans. 'C.albicans' forma part de la flora microbiana en individus sans, no obstant, pot esdevenir patògen oportunista causant de infeccions superficials (candidiasi) així com d'infeccions invasives (candidèmia). El creixent nombre de casos de candidèmia, derivats principalment d'infeccions d'origen nosocomial en hospitals, així com la seva elevada mortalitat associada , al voltant del 50%, fa de 'C.albicans' una microorganisme d'interès biomèdic. Per altra banda, l'adquisició de resistència als tractaments antifúngics convencionals per part de 'C.albicans' i d'espècies properes ('Candida auris') fa urgent la necessitat d'una descripció dels mecanismes replicatius i invasius d'aquestes espècies. En aquesta línia, una millor descripció dels mecanismes fonamentals en el manteniment de l'ADNmt és un potencial punt de partida per a la recerca de nous fàrmacs específics. Aquest treball de tesi aporta informació novedosa sobre com la proteïna de 'C.albicans' Gcf1p uneix i compacta l'ADNmt. Per altra banda, aquest treball de tesi aporta informació novedosa en el camp de la biologia evolutiva. L'origen i evolució dels mitocondris des de organismes independents a orgànuls cel·lulars (teoria endosimbiòtica) és acceptada per la comunitat científica com a punt clau en l'aparició d'organismes eucariotes (protists, fongs, plantes i animals). Els mecanismes de compactació i replicació de l'ADNmt presenta alta variabilitat inter i intra-regnes. La proteïna Gcf1p està relacionada amb la replicació depenent de recombinació que està present en l'ADNmt de 'C.albicans' i que és completament diferent al model de replicació de l'ADNmt en mamífers. La informació aportada per aquest treball respecte a la unió i compactació de l'ADN per part de Gcf1p obre un punt de partida per a comparar la variabilitat en la organització de l'ADNmt de C.albicans amb la d'altres llevats (principalment 'Saccharomyces cerevisiae' ('S.cerevisiae') així com les diferències amb organismes llunyans en l'evolució ('Homo sapiens' ('H.sapiens')). Aquest treball és també un potencial punt de partida per a entendre millor la divergència evolutiva observada en eucariotes. En aquest treball s'han usat tècniques de biologia molecular per al clonatge en vectors plasmídics i l'expressió heteròloga de proteïnes de llevat en 'Escherichia coli'. Així mateix, s'han usat tècniques de purificació de proteïnes i s'ha aconseguit optimitzar un protocol de producció compatible en termes de rendiment i puresa amb l'anàlisi per mètodes de biologia estructural, principalment cristal·lografia de macromolècules (MX), dispersió de rajos X a angle petit (SAXS) i microscopia electrònica (EM). Els resultats obtinguts per aquestes tres tècniques aporten observacions complementaries sobre la interacció de Gcf1p amb l'ADN. En suma, aquest treball de tesi aporta evidències sòlides que indiquen que el mecanisme de reconeixement de l'ADNmt en 'C.albicans' presenta diferències fonamentals amb els descrits per 'S.cerevisiae' i 'H.sapiens'. Els nostres resultats suposen un important avenç en la descripció d'un procès essencial per als organismes eucariotes com és la organització i manteniment de l'ADN mitocondrial.

[en] This thesis work is centred in the structural characterisation of Candida albicans (C.albicans) Gcf1p. Gcf1p is a DNA-binding protein located in C.albicans mitochondria that is essential for mitochondrial DNA (mtDNA) maintenance as well as for the viability of such organism. C.albicans is a dimorphic yeast with the capability to form invasive hyphal structures causing pathology in humans. C.albicans is a part of the mycobiota in healthy individuals. Nevertheless, it can be causing both superficial infections (candidiasis) as well as invasive infections (candidemia). Growing prevalence of candidemia, mainly caused by nosocomial transmission in hospital, together with the its high lethality (about 50% mortality rate) makes C.albicans a potential biomedical target of high interest. In addition, C.albicans and related species (Candida auris) display increasing resistance to the conventional antifungal treatments. Regarding this point, a better understanding of the fundamental mechanisms involved in mtDNA maintenance is a potential starting point for drug discovery. This thesis work provides novel information regarding how Gcf1p binds and compacts mtDNA. This thesis work also provides with novel information that can be of high interest in evolutionary biology. Origin and evolution of mitochondria from independent organisms to cell organelles (endosymbiotic theory) is broadly regarded by the scientific community as a key point in the apparition of eukaryotes (protists, fungi, plants and animals). The mechanisms behind mtDNA compaction and replication shows a high diversity both inter-reigns and intra-reigns. Gcf1p is also related with recombination-driven-replication mechanism present in C.albicans, which is completely different to the current model for mtDNA replication in mammals. The results provided by this thesis work in regard the union and compaction of DNA by Gcf1p suppose also a starting point for comparing the mtDNA in Candida albicans in regard of other yeast (mainly Saccharomyces cerevisiae (S.cerevisiae)) as well as in regard of distant organisms (Homo sapiens (H.sapiens)). It is also a starting point to understand evolutionary divergence amongst eukaryotes. This work has made use of molecular biology techniques for the cloning in plasmid vector, as well as, for the heterologous expression of yeast proteins in Escherichia coli. In addition, protein purification techniques have been applied obtaining an optimized production protocol compatible with the experimental analysis by means of structural biology methods, mainly macromolecular crystallography (MX), Small-Angle X-ray Scattering (SAXS) and Electron Microscopy (EM). Results from these three techniques provide complementary evidences about the interaction of Gcf1p with DNA. In summary, this tesis work provides evidences that indicate that the mtDNA recognition mechanism in C.albicans presents fundamental differences regarding those described for S.cerevisiae and H.sapiens. Our results suppose an important advance in the description of spatial organization of mitochondrial DNA, an essential process eukaryotic organism.