Identificación y caracterización de nuevos genes implicados en el desarrollo del ala de Drosophila melanogaster
- Autores: Cristina Cruz Rubio
- Directores de la Tesis: José Felix de Celis Ibeas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ginés Morata (presid.), Sonsoles Campuzano Corrales (secret.), Luis Alberto Baena López (voc.), Miguel Torres Sánchez (voc.), Rosa Barrio Olano (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El trabajo de tesis presentado tiene coma objetivo la identificación y caracterización de genes implicados en los procesos de control del tamaño y de la formación del patrón del ala de Drosophila melanogaster. Para ello se han realizado por mutagénesis de ganancia de función 3340 nuevas inserciones de un elemento P-UAS en el genoma de Drosophila. De todas ellas hemos seleccionado 296 por su fenotipo de ganancia de función al combinarlas con las líneas salPE-Gal4. Esta línea Gal4 se ha generado también en este trabajo clonando la región reguladora del gen spalt que dirige su expresión en el ala en el vector pW8-Gal4. Es importante destacar que la utilización de estas líneas nos ha permitido seleccionar por su fenotipo un porcentaje de líneas que es más del doble del que se ha conseguido seleccionar hasta la fecha en otras mutagénesis anteriormente publicadas por otros grupos de investigación (de un 4% a un 9% en esta mutagénesis). Además el 80% de los fenotipos obtenidos consisten en defectos en los procesos que aquí analizamos. Queda así demostrada la enorme eficacia de las líneas Gal4 que hemos generado para la consecución de nuestro objetivo.
A continuación realizamos una anotación exhaustiva de los datos obtenidos para cada líneas P-UAS como son: fenotipo de sobre-expresión por el que fue seleccionada, posición citológica de la inserción en el genoma, genes adyacentes al sitio de inserción, distancia de los genes adyacentes al sitio de inserción y clase molecular a la que pertenecen los citados genes. Cabe destacar que un 29% de los genes son CGs sin homología descrita de manera que, dada la falta de información que nos ofrece su secuencia, al menos su fenotipo de ganancia de función nos ofrece una primera aproximación funcional al papel que podrian estar jugando a lo largo del desarrollo del ala.
Para ahondar aún más en la anotación y dado que hay varios genes adyacentes a cada inserción susceptibles de ser responsables del fenotipo de sobre-expresión quisimos, para un buen número de líneas (75), identificar el gen responsable del fenotipo. Conseguimos identificar el gen responsable para el 53% de los casos en este experimento piloto, lo cual nos permitió realizar una serie de análisis de comparación de los fenotipos de ganancia y falta de función de los genes identificados.
Además quisimos distinguir cuales de los fenotipos, de entre todos los seleccionados, se deben a procesos de muerte celular o apoptosis y cuales se deben a defectos genuinos en la formación del patrón o en el crecimiento. Para ello sobre-expresamos en las combinaciones P-UAS/SalPE-Gal4 el gen puckered (puc). Este codifica una fosfatasa que regula negativamente la vía de JNK, que media procesos apoptóticos en el ala. Tras esta anotación seleccionamos un grupo inicial de 6 líneas con las que realizar un análisis más detallado, y de éstas presentamos en este trabajo el análisis realizado para las líneas S-350 y S-244.
Hemos demostrado que las líneas S-350 sobre-expresa al gen B4, cuyo fenotipo de sobre-expresión consiste en una reducción del tamaño total del ala. Hemos visto que esto se debe a defectos en proliferación y crecimiento celular y no a procesos apoptóticos. Estos fenotipos recuerdan a los obtenidos cuando modificamos la actividad de la vía de la Insulina (InR) y de hecho, recientemente otro grupo de investigación ha demostrado su relación con esta vía. Para las líneas S-244 hemos identificado como responsable del fenotipo de sobre- expresión al gen ZF30C. Este gen presenta un dominio del tipo C2H2-Zinc finger característico de los factores de transcripción que medía la unión proteína-ADN. La falta de función de este gen que hemos generado muestra defectos en la formación de: la vena longitudinal L5 del ala, el margen dorso-ventral del ala, las macroquetas del tórax, el escutelo y las articulaciones de la pata. Estos fenotipos, junto con las interacciones genéticas que hemos observado entre este gen y la vía de señalización de Notch, señalan a Zf30C como un nuevo regulador de Notch en determinados contextos celulares. Además, el análisis de marcadores genéticos en el disco imaginal de ala de individuos mutantes para este gen apuntan a una posible regulación de la expresión de los genes del Complejo Iroquois por parte de este gen en la vena L5.
