Caracterización de modelos celulares con pérdida y ganancia de función de las proteínas TIA1 y TIAR

• Autores: Carmen Sánchez Jiménez
• Directores de la Tesis: José María Izquierdo Juárez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Isabel Olivares Zarco (presid.), Juan Manuel Zapata Hernández (secret.), Miguel Ángel Íñiguez Peña (voc.), Rebeca Pérez Diego (voc.), Araceli del Arco Martínez (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología celular
  • Ciencias médicas
    • Patología
      • Carcinogénesis
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Los genes T-cell intracellular antigen 1 (TIA1) y TIA1 like/related protein (TIAL1/TIAR) codifican dos proteínas de unión a RNA y DNA implicadas en la regulación del metabolismo del RNA. En el núcleo, regulan la transcripción y el procesamiento/splicing de los precursores de los RNAs. En el citoplasma, modulan la localización, la estabilidad y/o la traducción de los RNAs mensajeros. Su papel es fundamental para la biología y la homeostasis celular, puesto que modulan la expresión de genes esenciales en programas celulares de supervivencia/apoptosis, proliferación/diferenciación, inflamación, estrés ambiental, infección viral, embriogénesis o tumorogénesis. En esta tesis doctoral se ha abordado, por un lado, el estudio de su papel durante el desarrollo embrionario temprano del ratón y, por otro, se ha evaluado su capacidad para funcionar como genes supresores de crecimiento celular y tumoral.

    Los ratones Tia1-/- y/o Tiar-/- presentan altas tasas de mortalidad embrionaria. En la primera parte de esta tesis, se analiza el papel relevante de estos genes a través de la caracterización transcriptómica y fenotípica de líneas celulares de fibroblastos embrionarios de ratón (MEF). Los resultados indican que la falta de las proteínas TIA1 o TIAR altera el patrón de expresión genética asociado a la formación del eje antero-posterior y dorso-ventral del embrión y de los futuros órganos. Los MEF sin TIA1 o TIAR proliferan menos, muestran anomalías en el ciclo celular y la citoquinesis así como alteraciones en el número y en la morfología mitocondrial, con un incremento del potencial de membrana, de las especies reactivas de oxígeno (ROS) y del daño oxidativo en el DNA celular. Con un fenotipo celular deletéreo, estos MEF, sin embargo, presentan tasas bajas de apoptosis gracias a una respuesta adaptativa de autofagia/mitofagia que funciona como mecanismo de supervivencia. Estos resultados sugieren que las proteínas TIA orquestan y/o participan en el establecimiento de un programa transcriptómico implicado en decisiones trascendentes, en el espacio y en el tiempo, para el desarrollo temprano y exitoso del embrión de ratón.

    El aumento del crecimiento celular y tumoral de células HeLa con expresión reducida de proteínas TIA, junto con una menor expresión en una colección de tumores epiteliales humanos, sugieren que TIA1 y TIAR son genes supresores de tumores. En la segunda parte de esta tesis doctoral se aborda la validación de esta hipótesis. Mediante el desarrollo de un modelo celular de ganancia de función, se demuestra que la expresión de TIA1 o TIAR ¿que se auto-regulan¿ promueve la inhibición parcial de la traducción global, el arresto del ciclo celular en la fase G1/S y la muerte celular por apoptosis dependiente de caspasas y autofagia. Este fenotipo celular va ligado a anomalías mitocondriales, un incremento en el ROS y daño en el DNA mitocondrial así como a un transcriptoma asociado a la ruta de señalización celular del gen p53. Estas células inyectadas en ratones inmunocomprometidos desarrollan tumores cuyo crecimiento se retrasa o incluso inhibe con la expresión de las proteínas TIA. Los resultados confirman que las proteínas TIA funcionan como genes supresores de la proliferación celular y del crecimiento tumoral.