Estudi de dos mecanismes moleculars implicats en l’expressió local d’mRNAs en plasticitat sinàptica
- Autores: Raül Ortiz Hernández
- Directores de la Tesis: Carme Gallego Gonzalez (dir. tes.), Jesús Mariano Ureña Bares (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Susana de la Luna Gargantilla (presid.), Sebastián Pons Fuxá (secret.), José Ramon Bayascas Ramírez (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Dipòsit Digital de la UB TDX
- Resumen
Resum La regulació local de la síntesi proteica permet a la neurona respondre ràpidament a senyals sinàptiques, és un element fonamental de la plasticitat sinàptica i està alterat en moltes patologies neuronals. La síntesi de moltes proteïnes sinàptiques és un procés regulat de forma local, mitjançant estructures conegudes com a grànuls d’RNA. La creació i transport d’aquests grànuls i la traducció dels mRNAs que contenen són processos regulats amb una alta resolució espacial i temporal.
Al primer capítol d’aquesta tesi s’estudia la retenció d’introns en mRNAs transportats a dendrites. La retenció intrònica és un tipus d’splicing alternatiu molt poc estudiat, però del qual s’estan descobrint casos recentment. Estudis d’altres laboratoris troben diversos introns retinguts a mRNAs localitzats a dendrites, i molts d’aquests esdeveniments de retenció intrònica tenen una funció al transport i control de la traducció d’mRNAs. En el present treball s’estudia la retenció de l’intró 16 a l’mRNA madur de CaMKIIα. Aquesta nova isoforma d’splicing es troba al citoplasma de les neurones, sent detectada a dendrites, grànuls d’RNA i sinaptoneurosomes de cervell i cultius neuronals. Aquesta subpoblació d’mRNAs amb l’intró 16 es localitza preferencialment a zones distals de les dendrites de forma dependent d’activitat sinàptica. Staufen2, proteïna relacionada amb el transport d’mRNAs, interacciona amb l’intró 16 i estabilitza l’mRNA que el conté. Aquesta isoforma de CaMKIIα que conté l’intró 16 participa en el transport de les isoformes completament processades per splicing.
El segon capítol d’aquesta tesi estudia KIS. Aquesta proteïna interacciona amb Stathmin, un modulador del citoesquelet de tubulina. A més, estudis preliminars van trobar KIS a grànuls d’RNA i estimulant la traducció en neurites a través del 3’UTR de β-actina. En el present treball s’exploren els mecanismes fisiològics i moleculars pels quals KIS afecta la plasticitat sinàptica a neurones hipocampals i corticals. La disminució dels nivells de KIS compromet el desenvolupament de les espines dendrítiques, altera les dinàmiques del citoesquelet d’actina i disminueix la capacitat de resposta postsinàptica. L’absència de KIS produeix una disminució significativa als nivells de les subunitats de receptor AMPA GluR1 i GluR2, i de la proteïna d’assemblatge PSD-95. Aquesta disminució és depenent de la presència del repressor traduccional CPEB3, KIS és capaç de modular l’acció de CPEB3 sobre la creació de protrusions i la traducció de l'mRNA de GluR2. A nivell molecular, KIS interacciona amb CPEB3 i provoca la seva dissociació de l’mRNA, permetent la seva poliadenilació i traducció. El nostre estudi aporta així nova informació sobre els mecanismes de control de la traducció d’mRNAs i de les dinàmiques del citoesquelet d’actina, en el context de la plasticitat sinàptica.
