Regulación de la expresión de la histona H1: papel del epitranscriptoma (m6A) y de la degradación por el proteasoma

Resum

La histona H1 s'uneix al DNA a l'entrada/sortida del nucleosoma i promou la compactació de la cromatina. En humans, la família de la H1 té 11 subtipus, 7 dels quals s'expressen en cèl·lules somàtiques. Les proporcions entre aquests subtipus són variables i formen el que es coneix com el complement d'H1, que és propi de cada cèl·lula. La regulació coordinada de l'expressió gènica dels subtipus d'H1 és complexa i està poc estudiada, però el seu coneixement és essencial per a entendre com es pot adaptar i ajustar el complement de la H1 a cada tipus cel·lular i a cada situació concreta. Els principals aspectes que dificulten el seu estudi són, la similitud de seqüència entre alguns subtipus que afecta a l'especificitat dels anticossos o l'absència de poliA als mRNAs. En aquesta tesi s'aborden dues de les etapes menys estudiades de la regulació de la H1, el paper de la metilació de m6A dels mRNAs, i la degradació de la proteïna mitjançant el proteasoma. La marca de m6A té diferents papers en el metabolisme del mRNA (localització, estabilitat, foment de la traducció o de la degradació). La seva presència en els mRNAs de la H1 no ha estat estudiada prèviament, però l'anàlisi de dades públiques la confirma. Una modificació del protocol de MeRIPseq per a incloure els mRNAs sense cua de poliA ens ha permès determinar l'enriquiment en m6A durant el cicle cel·lular de les variants H1.0 i H1.4, tenint també H1.2 uns nivells notables. La funció de m6A ve determinada pel lector que se li uneix, i per això, es van realitzar experiments de RIP acoblats a tècniques de proteòmica per a identificar les proteïnes unides als mRNAs. A més, es va inhibir químicament la metiltransferasa amb cicloleucina per a estudiar els efectes que m6A provoca en les H1. Els resultats obtinguts mostren que m6A fomenta la degradació d'H1.0, promou l'estabilitat d'H1.2 mitjançant IGF2BP1 i PRRC2A i facilita la transcripció, degradació i traducció d'H1.4 a través de hnRNPD i hnRNPM. D'altra banda, s'ha abordat el paper del proteasoma a la degradació d'H1 mitjançant la inhibició amb MG132 i bortezomib. Els resultats mostren que el proteasoma regula els nivells de proteïna de la H1, perquè totes les variants s'acumulen en el citoplasma. El fet de no acumular-se en el nucli ni afectar globalment la cromatina sembla prevenir efectes no desitjats en el nucli. Quant al mecanisme de degradació, s'ha pogut determinar que és independent de ubiqüitina i mediat pel proteasoma 20S lliure que reconeix la H1 a través del domini C-terminal per les seves càrregues i la seva estructura intrínsecament desordenada.

Data del Ajut	19 de jul. 2023
Idioma original	Espanyol
Supervisor	Albert Jordan Valles (Director/a) & Alicia Roque Cordova (Director/a)