Anàlisi de l'estructura de la cromatina del Complex Bitòrax de Drosophila melanogaster i contribució de les proteïnes dSAP18 i GAGA en la seva regulació.

Resum

Els gens homeòtics són els responsables del correcte desenvolupament dels organismes. A Drosophila, aquests gens es troben agrupats en dos clusters: el Complex Antenapèdia i el Complex Bitòrax (BX-C). El BX-C codifica per a tres gens homeòtics: l'Ultrabithorax, l'Abdominal A i l'Abdominal-B (Abd-B). L'expressió de l'Abd-B està conduïda per quatre dominis reguladors (iab-5 a iab-8) que controlen la seva expressió en els segments posteriors de l'organisme. En aquest treball, ens hem centrat en l'estudi dels elements reguladors que controlen l'expressió del l'Abd-B i en la contribució de les proteïnes dSAP18 i GAGA a la seva regulació. En primer lloc, assajos de digestió amb DNasaI realitzats a embrions de Drosophila ens han permès identificar diverses regions hipersensibles entre els dominis iab-5 i iab-6, suggerint l'existència de diversos elements reguladors en aquesta regió. Mitjançant un sistema en que el gen reporter white és control·lat pel seu propi promotor i enhancer, vam observar que la regió hipersensible més proximal promovia silenciament i Pairing-Sensitive Silencing (PSS) de l'expressió del gen reporter. Tant el silenciament com el PSS depenien de proteïnes del Grup Polycomb (Pc-G), indicant que aquesta regió actua com a un PRE (Polycomb Response Element). Hem anomenat aquesta regió iab6PRE. D'altra banda, hem observat que l'existència de regions lliures de nucleosomes als elements reguladors del BX-C és una característica molt conservada al llarg del desenvolupament de la mosca; també hi són presents a elements reguladors ectòpics i no depenen ni de l'estat transcripcional de la regió ni en el recrutament de proteïnes Pc i Trithorax (Trx) als PREs. No obstant, aquests llocs hipersensibles només estan presents a elements reguladors actius, ja que l'iniciador IAB6, que està implicat en la regulació del gen homèotic al principi del desenvolupament, mostra llocs lliures de nucleosomes a embrió, però no durant el desenvolupament larvari. Per tal d'analitzar l'organització nuclear del BX-C hem realitzat assajos de Chromosome Conformation Capture a cèl·lules S2 de Drosophila, que no expressen el gen Abd-B. Vam observar que l'element iab6PRE contacta amb el promotor del gen homeòtic així com amb d'altres elements de manteniment del complex, com l'MCP i el bxdPRE. L'element iniciador IAB6, en canvi, que es troba localitzat a només 5 Kb de l'iab6PRE, no interacciona amb cap d'aquests elements reguladors, suggerint que els elements de manteniment poden interaccionar a través de la formació de loops de cromatina. A més a més, hem vist que mosques mutants per a la proteïna dSAP18 mostren una disminució del silenciament conduït pels elements Fab-7 i iab7PRE en còpies ectòpiques; no obstant, aquesta disminució no és deguda ni a un canvi a les modificacions de les histones ni del patró de posicionament dels nucleosomes. Finalment, hem vist que una disminució de la quantitat de la proteïna GAGA mitjançant la inducció d'RNAs d'interferència a estadis tardans del desenvolupament larvari, promou la transformació homèotica del segment A6 a l'A5, suggerint una desregulació de l'expressió de l'Abd-B al segment A6. Aquesta desregulació indica que els patrons d'expressió establerts per les proteïnes Pc i Trx poden canviar al llarg del desenolupament de la mosca. No obstant, hem vist que la transformació tampoc és deguda a cap canvi en el patró d'hipersensibilitats a DNasaI ni a l'element Fab-7 ni a l'iab6PRE.

Data del Ajut	28 de maig 2007
Idioma original	No s'ha definit/desconegut
Supervisor	Maria Plana Coll (Tutor/a) & M. Lluïsa Espinás Janer (Director/a)