El rol de los genes LSM en la regulación de los ritmos circadianos

• Autores: Pérez Santangelo, María Soledad
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Yanovsky, Marcelo Javier
• Materia: ARABIDOPSIS; RITMOS CIRCADIANOS; LSM5; LSM4; SPLICING ALTERNATIVO; U6SNRNP; DECAIMIENTO DE ARNM; ARABIDOPSIS; CIRCADIAN RHYTHMS; LSM; ALTERNATIVE SPLICING; U6SNRNP; DECAY OF MRNA
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los relojes circadianos son mecanismos auto-regulatorios endógenos quecontrolan la periodicidad de múltiples procesos biológicos. Éstos proporcionana los organismos una ventaja adaptativa que permite sincronizar distintoseventos fisiológicos y del desarrollo al momento más adecuado del día. Laregulación del reloj circadiano ocurre principalmente mediante circuitos deretroalimentación transcripcional. Sin embargo, estudios recientes muestran quese requiere de mecanismos post-transcripcionales para el correctofuncionamiento del reloj. Uno de estos mecanismos es el splicing alternativo,mediante el cual se producen múltiples variantes de ARNm a partir de un únicogen. En esta tesis se caracterizó el comportamiento circadiano de mutantes defactores de splicing cuyos transcriptos están regulados por el reloj. Se encontróque mutaciones en los genes LSM5 y LSM4, que codifican para componentesdel complejo spliceosomal U6 snRNP, alteran el período circadiano. Un análisisglobal del transcriptoma de ambas mutantes reveló enriquecimiento en genesimplicados en la regulación de la transcripción y respuestas de estrés, así comoalteraciones en el splicing alternativo de un subconjunto de genes, incluyendogenes centrales y de vías de salida del reloj. Los genes LSM también forman parte de otro complejo involucrado en eldecaimiento del ARNm. Dado que LSM4 y LSM5 son parte de los dos complejosnos preguntamos si parte del efecto circadiano observado era debido a su rolsobre el decaimiento de ARNm. Se encontró que mutaciones en varios genesinvolucrados en decaimiento de ARNm también generan alteraciones en losritmos circadianos. Estos resultados apoyan la idea de que ciertos genes LSM desempeñan unrol en los ritmos circadianos, mediante la regulación del splicing alternativo y deldecaimiento de ARNm, lo cual contribuye a la sincronización de los ritmosbiológicos con cambios ambientales.
Circadian clocks are endogenous self-regulatory mechanisms that controlthe periodicity of multiple biological processes. These provide organisms with anadaptive advantage that allows them to synchronize different physiological anddevelopmental events to the most appropriate time of day. The regulation of thebiological clock occurs mainly through transcriptional feedback loops. However,recent studies show that post-transcriptional mechanisms are required for properfunctioning of the clock. One of these mechanisms is alternative splicing, aprocess through which multiple mRNA variants are produced from a single gene. In this thesis we characterized the circadian behavior of splicing factorsmutants, affected in genes whose transcripts are regulated by the clock. Wefound that mutations in LSM5 and LSM4 genes, encoding U6 snRNP spliceosomalcomplex components, change the circadian period. Genome-widetranscriptome analysis of both mutants revealed enrichment in genes involved intranscriptional regulation and stress responses, as well as changes in alternativesplicing of a subset of genes, including central and output clock genes. The LSM genes are also part of another complex involved in mRNA decay. Since LSM5 and LSM4 are part of both complexes, we wondered if part of thecircadian effect observed in the mutants was due to their role on mRNA decay. We found that mutations in other genes involved in mRNA decay also generatechanges in circadian rhythms. These findings support the idea that some LSM genes play a role in circadianrhythms through the regulation of alternative splicing and mRNA decay, whichhelps synchronize biological rhythms with environmental changes.
Fil: Pérez Santangelo, María Soledad. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.