Análisis de los mecanismos implicados en el crecimiento y la muerte celular de Drosophila melanogaster

Resumo

El crecimiento de los tejidos y de los órganos requiere la acción conjunta y coordinada de varios procesos como el crecimiento de la célula, la división celular, la apoptosis y la diferenciación celular, los cuales en última instancia, están regulados por la expresión espaciotemporal de los genes implicados. La convergencia entre los estímulos externos y los internos desencadena una respuesta en las células llevándolas a activar y/o reprimir un programa determinado de genes que será el que orquestará el correcto desarrollo del organismo. Defectos en el control de la expresión de estos programas de genes conlleva enfermedades tales como el cáncer o la malformación de las extremidades y los órganos. En este trabajo de Tesis, se ha utilizado la mosca Drosophila melanogaster como sistema modelo para analizar los mecanismos involucrados en el control del crecimiento y de la muerte celular. Para ello, se ha estudiado la función de los microRNAs miR-7 y miR-306, la función del gen abrupt que codifica un factor de transcripción de la familia BTB-ZF y la función de los factores epigenéticos dBre1, del grupo trithorax y Sce (Sex comb extra) del grupo Polycomb. Las conclusiones principales de este trabajo de Tesis son: 1) La expresión del microRNA miR-7 se detecta en todas las células del disco imaginal de ala, siendo su expresión más elevada en las �non-boundary cells� que componen el borde Dorso-Ventral del disco. 2) El microRNA miR- 7 controla el tamaño del ala y el tamaño de sus células mediante la regulación, probablemente directa, de dacapo y de dRYBP, así como mediante la regulación indirecta de cut, senseless y la vía de Notch. 3) El microRNA miR-306 controla el crecimiento del ala. Bajos niveles de miR-306 reducen el tamaño del ala y el tamaño de sus células. Altos niveles de miR-306 inducen muerte celular dependiente de los niveles de Dp53 y, además, acortan la longitud de la vena L5 en el ala. 4) El microRNA miR-306 regula, probablemente de forma directa, la expresión de abrupt que codifica un factor de transcripción de la familia BTB-ZF. El 3�UTR de abrupt contiene un sitio de unión a miR-306 que responde a altos niveles de miR-306 y la sobre-expresión de miR- 306 reprime la expresión de abrupt en el disco imaginal de ala. 5) abrupt regula el crecimiento del ala y del halterio controlando el tamaño celular así como la progresión del ciclo celular, incidiendo principalmente en la progresión de la fase G1-S. 6) La sobre-expresión y la inactivación de abrupt no afecta la expresión de Ultrabithorax en el disco imaginal de halterio. Sin embargo, abrupt y Ultrabithorax podrían colaborar en el crecimiento del halterio. 7) abrupt controla el tamaño del ala y del halterio a través de la regulación de la expresión de Ciclina DCdk4 y Ciclina E-Cdk2. Además altos niveles de estos factores y bajos niveles de dacapo rescatan la disminución del tamaño del ala debida a la inactivación de abrupt. 8) dBre1 tiene una función anti-apoptótica dependiente de los niveles de Dp53 y de los niveles de dRYBP. 9) Sce tiene una función anti-apoptótica dependiente de los niveles de Dp53. La inactivación de la función de Sce induce muerte celular la cual disminuye cuando se inactiva la función de Dp53. La sobre-expresión de Sce, que no afecta al desarrollo del ala, inhibe la apoptosis inducida por altos niveles de DP53 y por altos niveles de dRYBP. 10) Los altos niveles de Sce inhiben la apoptosis inducida por rayos-X y la apoptosis asociada al crecimiento tumoral. Se propone que los altos niveles de Sce promueven la supervivencia celular en condiciones tumorales.