Nuevo rol de la proteína Argonauta 1 en la regulación de la transcripción y el splicing alternativo por estrógenos

• Autores: Gómez Acuña, Luciana Inés
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Kornblihtt, Alberto Rodolfo
• Materia: ARGONAUTA 1; TRANSCRIPCION; ENHNANCERS TRANSCRIPCIONALES; RECEPTOR DE ESTROGENOS ALFA; SPLICING ALTERNATIVO; ARGONAUTE 1; TRANSCRIPTION; TRANSCRIPTIONAL ENHANCERS; ESTROGEN RECEPTOR ALPHA; ALTERNATIVE SPLICING
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En mamíferos las proteínas argonauta están bien caracterizadas como las efectoras delsilenciamiento post-transcripcional mediado por RNAs pequeños. Durante este procesofundamentalmente citoplasmático, dichas proteínas unen RNAs pequeños de 21nucleótidos los cuales por complementariedad de bases, se unen a los mRNA blancoinhibiendo su traducción o promoviendo su degradación. Si bien sabemos que las proteínasargonauta se encuentran tanto en el núcleo como en el citoplasma, es poco lo queconocemos acerca de su relevancia en procesos nucleares. En trabajos previos de nuestro laboratorio, hemos analizado la unión a la cromatina de argonauta 1 (AGO1) a nivel delgenoma completo de la línea celular mamaria MCF7 y demostramos que AGO1 se une aelementos regulatorios de la transcripción (enhancers), preferentemente cuando éstos seencuentran activos. En este trabajo, continuamos con el análisis de la distribución genómica de AGO1 en lascélulas mamarias MCF7 y hallamos que esta proteína se encuentra mayormente asociada aenhancers cuya activación depende de la unión del receptor de estrógenos alfa (ERα), esdecir, que se activan ante la presencia de la hormona estradiol (E2). Observamos que, aligual que lo que ocurre con ERα, la asociación de AGO1 a estos enhancers depende deltratamiento con E2. En base a esto, estudiamos la relevancia de AGO1 en la activacióntranscripcional disparada por E2 en células MCF7. Encontramos que dicha activacióndepende de AGO1: ante el silenciamiento de la expresión de esta proteína observamos queel efecto del E2 en la activación transcripcional de los enhancers y de los genes blanco sereduce. Este efecto es acompañado, además, por una disminución del reclutamiento de ERαasí como también por una reducción en la frecuencia de interacción entre un enhancer y elpromotor de uno de sus genes blanco. Estos hallazgos proponen un rol fundamental para AGO1 en la activación transcripcional dependiente de estradiol. AGO1 interacciona con ERαde forma E2 dependiente, reforzando la idea de que AGO1 actúa directamente en laactivación transcripcional disparada por estrógenos. Por otro lado, estudiamos la relevancia de un enhancer intragénico dependiente de E2 en lamodulación del patrón de splicing alternativo de un evento que se encuentra río arriba dedicho elemento regulatorio. Utilizamos como modelo de estudio el exón cassette alternativo 107 del gen SYNE2. Vimos que la inclusión de dicho exón en el mRNA disminuye con eltratamiento de células con E2 de manera dependiente de AGO1. Más allá del estudio de un caso puntual en el que AGO1 regula el splicing alternativo, estos resultados permitenpostular un modelo en el que el proceso de splicing alternativo es modulado por eventosasociados a la activación de un enhancer intragénico cercano.
In mammals, argonaute proteins are best known as the effectors of siRNA-mediated posttranscriptionalgene silencing. In this cytoplasmic process, argonautes bind 21 nt longsiRNAs which associate with their target mRNAs through base pairing, inducing theirdegradation or inhibiting their translation. Although argonaute proteins can be found both inthe cytoplasm and in the nucleus of mammalian cells, little is known about their roles innuclear functions. In a previous work from our laboratory, we analyzed the genomicdistribution of argonaute 1 (AGO1) in the mammary cell line MCF7 and demonstrated that itbinds active transcriptional enhancers. Further analysis presented here revealed that AGO1preferentially associates with estrogen receptor alpha (ERα)-dependent enhancers which areactivated upon treatment with estradiol (E2). Moreover, we uncover that AGO1 binding tothese enhancers is dependent on E2 treatment, as it is observed for ERα. We thereforesought to determine whether AGO1 is relevant for ERα-triggered transcriptional activation in MCF7 cells. We demonstrate here that AGO1 is necessary for this activation: AGO1silencing impairs enhancer activation as well as expression of ERα-target genes. Reducedrecruitment of ERα to the enhancers and reduced interaction frequency between anenhancer and the promoter of one of its target genes are also observed upon AGO1silencing. Altogether these findings indicate that AGO1 plays a key role in E2-triggeredtranscriptional activation. We found that AGO1 interacts with ERα in an E2 dependentmanner, further supporting the idea that AGO1 is directly involved in estrogen dependenttranscripcional activation. Additionally, we studied the relevance of an intragenic E2-dependent enhancer in thergulation of an alternative splicing event located upstream of this regulatory element. Totackle this, we used the alternative cassette exon 107 of the SYNE2 gene as a model. Results shown here revealed that the inclusion of exon 107 in SYNE2 mRNA decreasesupon E2 treatment, in an AGO1-dependent manner. These findings not only revealed a rolefor AGO1 in alternative splicing regulation, but also allow us to postulate a model in whichalternative splicing outcomes depend on regulatory events associated to a nearby intragenicenhancer.
Fil: Gómez Acuña, Luciana Inés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.