Estructura y función de la región regulatoria de la transcripción del gen shavenbaby en Drosophila melanogaster - Sabarís Di Lorenzo, Gonzalo Julián (2018)
Los programas genéticos del desarrollo en organismos multicelulares son regulados por cambios en la expresión génica. Estos cambios determinan los procesos de diferenciación celular que suceden durante el desarrollo de los metazoos. Los genes que gobiernan estos programas en general poseen regiones regulatorias de la transcripción con una arquitectura genética compleja. Las mismas contienen codificada la información necesaria para establecer dónde, cuándo y cuánto se expresa el gen en cuestión. Este trabajo de tesis tiene como objetivo general entender de manera integral cómo funcionan las regiones regulatorias de la transcripción en metazoos.En este trabajo utilizamos a la mosca Drosophila melanogaster como modelo experimental. Nos centramos en el análisis de la arquitectura y función de la región regulatoria de la transcripción del gen shavenbaby (svb). svb es un gen modelo establecido para el estudio de la estructura y evolución de regiones regulatorias. Este gen se expresa en las células epidérmicas del embrión y es indispensable para la formación de pelos no sensoriales (llamados ?tricomas?) en la cutícula de la larva de primer estadio. El patrón de expresión embrionario de svb es generado por siete enhancers que están localizados en una región de 90 kilobases ubicada río arriba del sitio de inicio de la transcripción del gen. Con el objeto de comprender in toto la arquitectura genética de la región regulatoria de svb generamos moscas transgénicas con construcciones reporteras de su actividad transcripcional. Encontramos que svb se expresa en el estadio larval y pupal de Drosophila melanogaster además de la ya descripta expresión en el embrión. La expresión de svb en tejidos internos de larva que no forman tricomas sugiere que svb puede tener otra función, además de generar tricomas, a lo largo del desarrollo de Drosophila.Luego estudiamos el patrón de expresión de svb en los estadios de larva y pupa y los elementos regulatorios que generan dicho patrón. Encontramos que los siete enhancers embrionarios de svb generan también expresión en los tejidos de larva y pupa. Esto indica que los enhancers de svb funcionan de manera pleiotrópica, es decir, presentan actividad en distintos tejidos a lo largo del desarrollo. Otra característica relevante que se desprendió de este análisis es que todos los enhancers presentan un alto nivel de redundancia en los patrones de expresión que generan en la epidermis del estadio pupal. Evaluamos el rol de la redundancia de los enhancers en la epidermis pupal y verificamos que la ausencia de cuatro de los siete enhancers de svb, no modifica el patrón de tricomas en la pupa. Por lo tanto, la redundancia de los enhancers en la epidermis pupal contribuye a la robustez del fenotipo de tricomas en este estadio.Finalmente exploramos la existencia de nuevos elementos regulatorios de la transcripción a través de deleciones de secuencias de ADN, sin función asignada hasta el momento, dentro de la región regulatoria de svb. Encontramos que existen otros elementos funcionales, además de los enhancers ya descriptos, que modulan la expresión de svb tanto en el estadio larval como pupal de Drosophila melanogaster.En esta tesis analizamos la regulación transcripcional de un gen a lo largo de la ontogenia. Nuestros resultados ayudan a comprender cómo está codificada la información dentro de las regiones regulatorias de la transcripción en genes que son requeridos durante distintas instancias del desarrollo y diferentes contextos celulares.