Regulación post-transcripcional de la expresión génica por señales extracelulares

• Autores: Blaustein Kappelmacher, Matías
• Año de publicación: 2007
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Srebrow, Anabella
• Materia: SPLICING ALTERNATIVO; TRADUCCION; FIBRONECTINA; PROTEINAS RICAS EN SERINA/ARGININA; AKT/PROTEINA QUINASA B; ALTERNATIVE SPLICING; TRANSLATION; FIBRONECTIN; SERINE/ARGININE-RICH PROTEINS; AKT/PROTEIN KINASE B
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El splicing alternativo del precursor del RNA mensajero es una fuente extraordinaria de diversidad proteica y la regulación de este proceso es crucial para diversas funciones celulares tanto en situaciones fisiológicas como patológicas. Sin embargo, poco se sabe acerca de las señales y vías que regulan el splicing alternativo. Un modelo relevante de este proceso es provisto por la fibronectina, que contiene tres regiones de splicing alternativo conocidas como EDI, EDII y IIICS. Encontramos que diferentes factores de crecimiento estimulan la inclusión de EDI y de IIICS pero no la de EDII en el RNA maduro de la fibronectina en diferentes líneas celulares, favoreciendo isoformas de fibronectina asociadas con la proliferación, migración y remodelado de tejidos. Caracterizamos a la vía de supervivencia Ras-fosfatidilinositol 3-quinasa-AKT/Proteína quinasa B como la principal responsable de esta regulación. Mostramos que los factores de crecimiento gatillan la fosforilación de proteínas ricas en serina/arginina tales como SF2/ASF y 9G8, las cuales son importantes reguladores del splicing y probamos que AKT/Proteína quinasa B funciona como una proteína quinasa de proteínas ricas en serina/arginina. Asimismo, mostramos que los factores de crecimiento no sólo modifican el patrón de splicing alternativo de la fibronectina sino que también alteran la traducción de RNAs reporteros conteniendo una secuencia de EDI responsable de la unión de proteínas ricas en serina/arginina, sugiriendo dos niveles co-regulados de amplificación específica de isoforma. Tanto la regulación del splicing como la de la traducción en respuesta a factores de crecimiento son inhibidas por RNAs pequeños de interferencia contra SF2/ASF y 9G8. Finalmente, mostramos que SF2/ASF es capaz de regular la diversidad proteómica alterando el balance entre diferentes mecanismos de iniciación de la traducción, expandiendo aún más su ya descripto potencial para aumentar el repertorio proteico.
Alternative splicing of messenger RNA precursors is an extraordinary source of protein diversity and the regulation of this process is crucial for diverse cellular functions in both, physiological and pathological situations. However, little is known about signals and pathways regulating alternative splicing. A relevant model of this process is provided by fibronectin, which contains three alternatively spliced regions known as EDI, EDII and IIICS. We found that different growth factors stimulate EDI and IIICS but not EDII inclusion into fibronectin mature RNA in different cell lines, favoring fibronectin isoforms associated with proliferation, migration and tissue remodeling. We characterized the Ras-phosphatidylinositol 3-kinase-AKT/Protein kinase B survival pathway as the main contributor to this regulation. We show that growth factors trigger phosphorylation of serine/arginine-rich proteins such as SF2/ASF and 9G8, which are important regulators of splicing and prove that AKT/Protein kinase B functions as a serine/arginine-rich protein kinase. We also show that growth factors not only modify fibronectin alternative splicing pattern but also alter translation of reporter RNAs containing an EDI sequence responsible for serine/arginine-rich binding, suggesting two co-regulated levels of isoform-specific amplification. Both, regulation of splicing and translation by growth factors are inhibited by small interfering RNAs against SF2/ASF and 9G8. Finally, we show that SF2/ASF regulates proteomic diversity by altering the balance between different translation initiation mechanisms, expanding its already described potential to increase protein repertoire even further.
Fil: Blaustein Kappelmacher, Matías. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.