Resumen de Estudio de la especificidad sináptica en el sistema visual de drosophila melanogaster
El establecimiento de conexiones sinápticas específicas entre neuronas es esencial para la formación de los circuitos neuronales. En muchos sistemas, esto requiere de una extensión hacia una capa sináptica concreta y la selección de la neurona específica con la que realizar la sinapsis, entre todas las células que ocupan la capa. Sin embargo, los mecanismos que dirigen el establecimiento de conexiones entre neuronas continúan siendo una incógnita en cualquier organismo. Nuestra hipótesis se basa en que las diferencias moleculares entre subtipos neuronales, con origen y función similar, contribuyen a su distinta conectividad.
Para ello, decidimos estudiar la diferente selección de capa de dos fotorreceptores estrechamente relacionados del sistema visual de Drosophila melanogaster: R7 y R8. Durante el desarrollo de la pupa, el conjunto de células R7 y R8 que forman el ojo compuesto (750 R7s y 750 R8s) se dirigen de forma síncrona hacia su capa final sináptica. Gracias a esta precisa coordinación, estudios previos obtuvieron el transcriptoma de R7 y R8 durante el proceso de la selección de capa. A través de herramientas bioinformáticas, se han identificado genes diferencialmente expresados entre R7 y R8. Para esclarecer una función de estos genes en la selección de capa de R8, nos centramos en el estudio de 229 genes enriquecidos en R8 mediante un screen con RNAi.
De este análisis se han obtenido 43 genes candidatos con defectos en la selección de capa de R8, de un total de 175 genes estudiados. Para verificar el fenotipo obtenido en el screen con RNAi, se procedió a la validación mediante líneas mutantes o inserciones. De 16 genes viables, se consiguieron validar 5 de ellos, de los cuales nos centramos en dos genes: GstE11 y esn. GstE11 podría mostrar una función específica en la guía axonal de R8, la cual sería independiente a su papel protector frente al estrés oxidativo. Esta hipótesis se corroboraría ya que un miembro de la misma familia de GSTs mostró defectos en el R8 en el screen con RNAi. En referencia a Esn, hemos demostrado que tiene una función en la selección de capa de R8, que podría estar mediada por Fmi, que es una molécula de superficie involucrada en la guía axonal de R8. Dado que Fmi y Gogo actúan de forma conjunta en la selección de capa de R8, se sugiere que Esn podría colaborar con ambos en el cono de crecimiento de R8.
