XSINDECAN-1 PARTICIPA EN EL ESTABLECIMIENTO DEL EJE DORSO-VENTRAL EN EMBRIONES DE XENOPUS LAEVIS, MODULANDO LA SEÑALIZACION POR BMP4 A TRAVES DE UN MECANISMO DEPENDIENTE DE CHORDIN.
Autor GONZALO ALBERTO OLIVARES HERANE
Profesor guía JUAN LARRAIN
Para optar al grado de DOCTOR EN CIENCIAS BIOLOGICAS CON MENCION EN BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR. Institución PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE/FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS.
Lugar SANTIAGO, CHILE Año 2007
Páginas 200p.
Disciplina BIOLOGIA; BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR. Colección
Ubicación TESIS/0678D
Resumen
EL ESTABLECIMIENTO DEL EJE DORSO-VENTRAL EN VERTEBRADOS REQUIERE DE LA ACCION CONCERTADA DE LAS VIAS DE SEÑALIZACION WNT Y BMP. EN FORMA TEMPRANA EN EL DESARROLLO DEL EMBRION EXISTE ACUMULACION DE BETA-CATENINA EN EL FUTURO LADO DORSAL, LO QUE PERMITE LA FORMACION DEL ORGANIZADOR DE SPEMANN Y MANGOLD, EL CUAL SECRETA ANTAGONISTAS DE LAS VIAS WNT Y BMP4. ESTOS ANTAGONISTAS REGULARAN EL DESTINO CELULAR EN EL EMBRION, PERMITIENDO LA DEFINICION DE LOS DISTINTOS TERRITORIOS Y TEJIDOS. SE HA DEMOSTRADO QUE AMBAS VIAS SON REGULADAS POR PROTEOGLICANES DE HEPARAN SULFATO (PGHS) LOS CUALES PUEDEN ACTUAR COMO CORRECEPTORES FACILITANDO LA SEÑALIZACION INTRACELULAR O EN OTROS CASOS PUEDEN ACTUAR COMO MOLECULAS SECUESTRADORAS QUE CAPTURAN Y REGULAN LA DIFUSION Y DISPONIBILIDAD DE FACTORES DE CRECIMIENTO. ADEMAS, SE HA DEMOSTRADO QUE MUCHOS DE LOS ANTAGONISTAS SECRETADOS POR EL ORGANIZADOR POSEEN EN SU SECUENCIA AMINOACIDICA DOMINIOS DE UNION A HEPARINA. EN ESTA TESIS, NOSOTROS HEMOS CLONADO SINDECAN-1 DE XENOPUS LAEVIS (XSIN-1), EL CUAL ES UN PGHS DE SUPERFICIE CELULAR CON UN SEGMENTO DE TRANSMEMBRANA. XSIN-1 ES UN GEN DE EXPRESION MATERNA Y CIGOTICA, EL CUAL TIENE UN PATRON DE EXPRESION QUE SE ASEMEJA AL DE BMP4 CUANDO ES ANALIZADO MEDIANTE HIBRIDACION IN SITU EN ETAPAS TEMPRANAS DEL DESARROLLO. EXPERIMENTOS DE GANANCIA DE FUNCION DE XSIN-1 MUESTRAN QUE ES CAPAZ DE INDUCIR EJES SECUNDARIOS EN EMBRIONES DE X. LAEVIS, SIMILARES A LOS QUE SE OBTIENEN POR INHIBICION DE LA VIA BMP4, DE MANERA INDEPENDIENTE DE BETA-CATENINA. NOSOSTROS DEMOSTRAMOS TAMBIEN QUE XSIN-1 ES CAPAZ DE RESTAURAR ESTRUCTURAS DORSALES EN EMBRIONES VENTRALIZADOS POR LA AUSENCIA DE BETA-CATENINA. ESTE RESCATE DE EJES ESTA ACOMPAÑADO POR LA RESTAURACION DE LOS MARCADORES MOLECULARES DEL EJE DORSO-VENTRAL. ESTA CAPACIDAD DE DORSALIZAR DE XSIN-1 ES ESPECIFICA DE ESTA MOLECULA Y NO DE OTROS PGHS COMO SXIN-4 O XGLI-4. EL MECANISMO A TRAVES DEL CUAL XSIN-1 RESCATA LA PRESENCIA DE EJES EN EMBRIONES VENTRALIZADOS ES MEDIANTE INHIBICION DE LA VIA DE SEÑALIZACION POR BMP4. MEDIANTE ENSAYOS DE EPISTASIS, HEMOS DEMOSTRADO QUE XSIN-1 ACTUA RIO ARRIBA DE BMP4 E INHIBIENDO LA SEÑALIZACION INTRACELULAR DE ESTE FACTOR DE CRECIMIENTO. POR OTRA PARTE, DEMOSTRAMOS QUE XSIN-1 ACTIVA LA SEÑALIZACION DE FGF/MAPK, PERO QUE ESTA CAPACIDAD NO ES LA INHIBICION DE LA SEÑALIZACION POR BMP4 NI DEL RESCATE DE EJES. NOSOTROS DEMOSTRAMOS QUE XSIN-1 REQUIERE DEL ANTAGONISTA DE BMP, CHORDIN, PARA EL RESCATE DE EJES EN EMBRIONES VENTRALIZADOS Y NO DE OTRO ANTAGONISTA COMO NOGGIN. ADEMAS, HEMOS DEMOSTRADO QUE XSIN-1 Y CHORDIN INTERACTUAN A NIVEL FUNCIONAL, COOPERANDO EN EL RESCATE DE EJES. SIN EMBARGO, AUN NO SABEMOS SI EL MECANISMO DE ACCION DE XSIN-1 ES DIRECTO O INDIRECTO SOBRE BMP4, NI SI REQUIERE DE LAS CADENAS DE GLICOSAMINOGLICANES PARA ELLO. POR LO TANTO, HEMOS DEMOSTRADO QUE XSIN-1 REGULA NEGATIVAMENTE LA SEÑALIZACION POR BMP4 DURANTE EL ESTABLECIMIENTO DEL EJE DORSO VENTRAL A TRAVES DE UN MECANISMO QUE DEPENDE DE CHORDIN.