Resumen de Funció de la via de senyalització de wingless en la morfogènesi del disc d'ala de drosophila
La via de Wingless és una via de senyalització implicada en multitud de processos durant el desenvolupament, així com en el manteniment de l¿homeòstasi de cèl¿lules mare o en diverses malalties, com el càncer. La via de Wingless (Wg) consisteix en la secreció de la proteïna Wg, que viatja pel teixit i un cop a la cèl¿lula receptora s¿uneix al seu receptor Frizzled i activa la cascada de senyalització, que culmina amb l¿activació transcripcional d¿una sèrie de gens mitjançant el factor de transcripció TCF/armadillo.
El disc imaginal d¿ala de Drosophila és un teixit epitelial que ha esdevingut un model ideal per estudiar la morfogènesi i el paper de les vies de senyalització. La funció de la via de Wg al disc d¿ala ha estat estudiat amb intensitat, permetent la identificació de molts dels membres de la cascada de senyalització de la via. Tanmateix, es coneixen relativament pocs dels gens diana de la via. La via de Wg actua de manera bimodal al disc d¿ala: a alts nivells d¿activació promou la diferenciació del teixit i en canvi a nivells d¿activació moderats promou la proliferació del teixit.
Per aquest motiu, l¿objectiu principal d¿aquesta tesi ha estat el de la identificació i caracterització de nous gens diana de la via de Wg. Per aconseguir aquest objectiu hem realitzat un anàlisi de microarrays comparant els nivells transcripcionals de tres condicions d¿activació de la via: (i) la via de Wg no s¿activa, (ii) la via de Wg s¿activa a nivells màxims i (iii) la via de Wg s¿activa a nivells moderats/baixos. L¿anàlisi dels microarrays ens ha permès obtenir una llista de 358 gens candidats, amb 231 dels quals hem realitzat un anàlisi de fenotip. Utilitzant el sistema Gal4/UAS, hem sobre-expressat individualment l¿RNAi de cada gen candidat al disc d¿ala. Hem classificat els gens candidats en set grups principals: no fenotip (15%), ales més petites (11%), ales amb problemes en les venes (19%), ales més grans (6,5%), ales amb problemes al marge (0,4%), ales amb problemes a la frontissa (0,6%) i altres (1,3%).
Entre tots els gens candidats interessants, hem escollit Bax Inhibitor-1 (BI-1), un gen petit de 1500pb, altament conservat. Aquest gen codifica per a una proteïna hidrofòbica localitzada a diverses membranes de la cèl¿lula. BI-1 s¿ha descrit com a inhibidor d¿apoptosis (inhibint Bax) i d¿autofàgia (unint-se a IRE1¿, inhibint la via de JNK i unint-se a Bcl-2, inhibint Belcin-1). La falta d¿expressió de BI-1 produeix unes ales més petites i s¿observa activació de caspasa-3 (casp-3) al disc d¿ala. El patró d¿expressió de BI-1 al disc d¿ala és ubiqua, mostrant una expressió més elevada a la regió del notum i al wing pouch. Per determinar quin paper juga BI-1 en el disc d¿ala, hem utilitzat un reporter d¿autofàgia: UAS-EFGP-mCherry-DrAtg8a. Als discs amb l¿expressió de BI-1 silenciada s¿observa més del doble d¿autofagosomes madurs, i les cèl¿lules positives per Casp-3 també ho són per autofàgia, indicant que la mort cel¿lular és principalment deguda a autofàgia. Hem generat un transgènic per a la sobre-expressió de BI-1 a l¿ala i aquestes són significativament més grans que les control, a causa del creixement cel¿lular. La nostra hipòtesi és que la via de Wg, de manera preventiva, inhibeix l¿autofàgia a través de BI-1 per a protegir el disc. A més a més, inhibint l¿autofàgia basal a través de l¿augment dels nivells de BI-1, s¿augmenta el volum cel¿lular. En aquest context, s¿afavoriria encara més un increment de la proliferació, a través d¿altres gens diana (no identificats fins al moment) la via de Wg o d¿altres vies.
El segon objectiu és la caracterització i anàlisi de la funció del gen tarsal-less (tal) en el desenvolupament de l¿ala de Drosophila, identificat com a possible gen diana de la via de Wg mitjançat una cerca basada en el patró d¿expressió. tal no codifica per una proteïna convencional sinó que codifica per petits pèptids. tal ha estat caracteritzat prèviament a l¿embrió i al disc de pota de Drosophila. En el disc d¿ala hem trobat que tal s'expressa a la regió més proximal de l¿ala coincidint amb un plegament epitelial del disc. tal és activat per rotund (de manera controlada per nab), mentre que es troba inhibit per zfh2, homothorax, vestigial, nab i defective prpventriculous. L¿activació de la via de Wg a la regió frontissa és necessària pel manteniment d¿uns bons nivells de tal. tal es troba involucrat en l'eix proximal-distal de l'ala, en la regió que permet la transició entre l¿ala, la frontissa i el tòrax, probablement a través del control del factor de transcripció dorsocross 1 en la formació de plegament ectodèrmic que delimita aquestes tres estructures en el disc d¿ala.
