Estudi d'ash2 en la trimetilació de l'h3k4: anàlisi dels complexes i relació amb transcripció
- Autores: Albert Carbonell Sanromà
- Directores de la Tesis: Montserrat (Corominas Guiu) Corominas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2011
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ferran Azorín Marín (presid.), Gemma Marfany i Nadal (secret.), Xavier Bellés Ros (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En esta Tesis doctoral se ha planteado como principal objetivo entender la función de la proteína ASH2 (Absent, small or homeotic discs 2) en el proceso de trimetilación de la lisina 4 de la histona 3 (H3K4me3) en Drosophila melanogaster. La H3K4me3 es una de las principales marcas asociadas a la activación transcripcional. Aunque ASH2 no contiene ningún dominio catalítico (dominio SET) para realizar la transferencia de los grupos metilo a las histonas, se ha demostrado que su ausencia causa una severa reducción de los niveles globales de H3K4me3.
Por este motivo nuestro primer objetivo ha sido identificar las proteínas histona lisina metil transferasas de la H3K4 (KMT2s) que podrían estar uniéndose a ASH2. Nuestros resultados han demostrado que ASH2 es un cofactor de los tres complejos KMT2s descritos en Drosophila. Estos complejos tienen como subunidades catalíticas las KMT2s: Trithorax (TRX), Trithorax-related (TRR) y Absent, small or homeotic discs1 (ASH1). A continuación hemos planteado analizar la función que ejerce ASH2 en cada uno de los complejos KMT2s con los que interacciona. Mediante ensayos de immunohistoquímica e immunoprecipitación de la cromatina (ChIP) en animales control y mutantes de ash2, hemos descrito que ASH2 ejerce funciones específicas de complejo. En primer lugar, se ha detectado una función de ASH2 específica para TRR, consistente en su estabilización a la cromatina. Por otro lado, hemos descrito otra función de ASH2, demostrada también en el ortólogo de mamíferos (ASH2L), como facilitador de la actividad catalítica de TRX y ASH1.
A partir de los resultados obtenidos y de las características fenotípicas de los mutantes de ash2, asociadas a defectos en la señalización por Ecdysona, hemos focalizado nuestro estudio en la relación de ASH2 con la proteína TRR, clasificada como coactivador del receptor de Ecdisona (heterodímero formado por las proteínas EcR y USP). Por éste motivo nos hemos planteado analizar si la desestabilización de TRR en mutantes ash2 afecta a la activación de genes diana de EcR. Mediante ensayos de expresión y ChIPs hemos demostrado que genes de respuesta rápida a Ecdysona cómo BR-C o E75A, son dependientes de la función de ASH2 en la estabilización de TRR, ya que en ausencia de ASH2, la disociación de TRR conlleva la pérdida de la marca H3K4me3 necesaria para su activación transcripcional.
Teniendo en cuenta que ASH2 tiene más de 8000 genes diana, se hace necesaria la existencia de diferentes mecanismos reclutadores que aporten especificidad a su función promotora de la trimetilación de la H3K4. Por éste motivo, otro objetivo de ésta Tesis ha sido identificar proteínas involucradas en el reclutamiento de ASH2 a sus genes diana. De las proteínas testadas hemos identificado dos factores reclutadores: Kismet (KIS-L) y el propio ASH1. Hemos demostrado que la función de KIS-L como reclutador de ASH2 es más general que la función de ASH1, él cual actúa únicamente en la fracción de ASH2 no unida a TRR.
Finalmente, hemos estudiado la función de ASH2 en el proceso de transcripción. Hemos demostrado que ASH2 interacciona físicamente con la RNA Polimerasa II (Pol II) y que regula la salida del estado de ¿pausa¿ de la Polimerasa II en la fase de iniciación transcripcional. Además de ésta función, hemos descrito la interacción física de ASH2 con la Pol II de la fase de elongación (modificada posttraduccionalmente en la Serina 2 de su dominio C-terminal), hecho que permite especular sobre una posible función de ASH2 también en ésta fase de la transcripción.
