Análisis de la especificación de las neuronas Va en la Cuerda Nerviosa Ventral de Drosophila melanogaster

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 18-06-2014

Detalles Bibliográficos
Autor: Gabilondo Olmedo, Hugo
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2014
País:España
Institución:Universidad Autónoma de Madrid
Repositorio:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
Idioma:español
inglés
OAI Identifier:oai:repositorio.uam.es:10486/662331
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10486/662331
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Neuronas - Tesis doctorales
Genes - Tesis doctorales
Drosophilas - Tesis doctorales
Sistema nervioso - Tesis doctorales
Biología y Biomedicina / Biología
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Para profundizar en el conocimiento de los mecanismos involucrados en este proceso, se ha estudiado el desarrollo del sistema de neuronas Va, una serie de neuronas homologas creadas por NBs homólogos en segmentos diferentes. Dichas neuronas se originan en estadios tempranos en todos los segmentos de la Cuerda Nervioso Ventral (CNV) como neuronas equivalentes, pero posteriormente sufren 4 procesos de especificación distintos determinados por la acción, aparentemente post-mitótica, de los genes Hox. La actuación de Abd-B provoca la apoptosis de las neuronas de los segmentos A5-A7. En los segmentos torácicos, las neuronas dejan de ser localizables a partir de estadio 15 tardío, y Antp determina su destino desconocido. Las neuronas Va de los segmentos A2-A4 expresan el neuropéptido Capability (Capa) (Va-Capa) bajo la influencia del gen abd-A, mientras que Ubx determina la expresión de Alatostatina-A (Ast-A) y la Hormona Diurética 31 (DH31) en el segmento A1 (Va-DH31). Se trata por tanto del primer caso en el que la acción de los genes Hox determina 4 destinos celulares diferentes a partir de una serie de neuronas homólogas, 2 de los cuales resultan ser destinos peptidérgicos. Para finalizar, se ha llevado a cabo un screening genético en el que se han identificado varios genes implicados en la correcta especificación de las neuronas Va-Capa. Entre ellos se encuentran scribbler (sbb) y dachshund (dac), que resultan imprescindibles para la muerte celular dirigida por Abd-B de las neuronas Va de los segmentos A5-A6. Además, se describe cómo el factor de transcripción Klumpfuss resulta esencial en el proceso de división asimétrica de la Célula Madre Ganglionar (CMG), diferenciando el destino de las neuronas Va que expresan Capa (Va-Capa) y del de sus neuronas hermanas que sufren apoptosis. En mutantes klu, se producen dos neuronas de tipo Notch-OFF, que expresan Capa, en vez de una de tipo Notch-OFF y otra Notch-ON. Además de incrementar el conocimiento sobre los procesos de especificación neural, a través de esta tesis se ha perfilado el sistema de las neuronas Va como un valioso modelo con el que llevar a cabo futuras investigaciones sobre importantes aspectos del desarrollo de la CNV de Drosophila.During embryogenesis, cells of the Central Nervous System (SNC) are generated from neural progenitors, called neuroblasts (NB). Different functional and structural requirements, as those found along the anteroposterior axis (A-P) of the individual, are endowed by specific cellular fates acquired by each neuron. The Hox gene family plays a key role in the development of morphologically distinct structures along the A-P axis, including the differentiation of diverse NBs lineages. To gain insights into the underlying mechanisms involved in this process, this thesis focuses on the Va neuronal system, which includes a series of homologous neurons which originate from homologous NBs at different segments of the Ventral Nerve Cord (CNV). Initially, during the early stages of the development, these neurons appear in all segments as equivalent cells, but subsequently undergo 4 different specification processes, determined by the action of the Hox genes through apparently post-mitotic mechanisms. In this scenario, the Abdominal-B gene (Abd-B) induces apoptosis in the A5 -A7 segments. The Va neurons in the thoracic segments cannot be traced from late stage 15 onwards, and Antp gene determines its unknown fate. The Va neurons in the A2 -A4 segments express the neuropeptide Capability (Capa; Va-Capa neurons) under the abd-A gene influence, whereas Allatostatine -A (Ast -A) and Diuretic Hormone 31 (DH31; Va-DH31 neurons) are expressed in the A1 segment due to the action of Ubx. Thus, this system represents the first case in which the action of Hox genes determines 4 different cell fates from a series of homologous neurons, 2 of which are peptidergic. Furthemore, a targeted genetic screening was conducted to identify genes involved in the specification of Va- Capa neurons. Among the candidate genes, scribbler (sbb) and dachshund (dac) were shown to be essential for the programmed cell death triggered by Abd-B in the A5- A6 segments. In addition, the transcription factor Klumpfuss was identified as an essential element in the asymmetric division of the Ganglion Mother Cell (GMC), acting to differentiate between the Va-Capa neurons and their siblings, which undergo apoptosis. This role of Klumpsfuss explains why klu mutants exhibit two Notch-OFF type neurons, which express Capa, instead of one Notch-OFF and its respective Notch-ON sibling cell. Beyond increasing the knowledge about the process of neural specification, this thesis has portrayed the Va neuronal system as a valuable model to explore important aspects of the development of the CNV in Drosophila.Benito Sipos, JonathanDepartamento de Biología MolecularFacultad de Ciencias20142014-06-18doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06NAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10486/662331reponame:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAMinstname:Universidad Autónoma de MadridEspañolspaInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessoai:repositorio.uam.es:10486/6623312026-06-23T12:46:27Z
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