Cpebs studies in the cell cycle: mapping cpebs networks and unveiling a new function for cpeb-mediated cap-ribose methylation

El desarrollo embrionario temprano esta parcialmente programado mediante los ARNs mensajeros (ARNm) heredados del ovulo en el momento de la fertilizacion. Estos ARNm no se traducen ni al mismo tiempo ni en el mismo luegar; por el contrario, su expresion esta regulada temporal y espacialmente. CPEB1 (Cytoplasmic polyadenilation protein binding 1) es una proteina conocida por su papel regulador del proceso de meiosis en ovocitos de Xenopus laevis. Su papel principal es la regulacion de la traduccion de un grupo de ARNm mediante el control de su poliadenilacion citoplasmatica. De esta manera las CPEBs generan un circuito autonomo que dirige la progesion del ovocito desde profase I hasta metafase II. Sin embargo, en algunos casos, el incremento de la longitud de la cola de poly(A) no es suficiente para estimular la traduccion del ARNm, poniendo en relieve que otros eventos aparte de la poliadenilacion dependiente de CPEB son necesarios para activar la traduccion de dichos ARNm. Otro importante elemento estructural implicado en la traduccion de los ARNm es el cap. La 7-metilguaonsina, conocida como cap 0, puede ser metilada en la posicion 2'-0 de la segunda ribosa (capI), y tambien en la tercera ribosa (cap II). En el caso del ARNm de mos, ha sido descrito que cap I y cap II estimulan la traduccion y contribuyen a la maduracion del ovocito en Xenopues laevis. En este proyecto, mostramos la caracterizacion funcional de la ribosa-metiltransferasa de cap I en Xenopus laevis. Se trata de una enzima localizada tanto en el nucleo como en el citoplasma y que tras la estimulacion con progesterona de los ovocitos interacciona con CPEB1 de una manera dependiente del ARNm. Asimismo, mostramos que la modificacion del cap realizada por ella es necesaria para la activacion de la traduccion de un ARNm reportero en mayor medida que la elongacion de la cola de poly(A). CPEB1 (cytoplasmic polyadenylation element binding protein 1) es un conocido regulador de la progresion meiotica en ovocitos de Xenopus Laevis. Dirige la elongacion de la cola de poli(A) y la traduccion de un grupo especifico de ARNm durante este proceso. CPEB1 es tan solo uno de los miembros de la familia de proteinas CPEB (CPEB1-4). CPEB4 se encarga de substituir a CPEB1 during la progresion meiotica de los ovocitos de Xenopus Laevis, y ambas son capaces de mediar poliadenilacion citoplasmatica durante el ciclo celular en celulas somaticas. En este proyecto hemos llevado a cabo la caracterizacion funcional de CPEB1, CPEB2 y CPEB4 durante el ciclo celular. Hemos encontrado que CPEB1 es necesaria para el progreso de la fase S, la proliferacion celular, los anclajes celula-matriz y las primeras fases de mitosis (profase). CPEB2 actua despues de CPEB1, siendo necesaria durante metafase, mientras que CPEB4 es requerida durante la ultima etapa de mitosis y citoquinesis. Asimismo, hemos descubierto que CPEB1, CPEB2 y CPEB4 estan interconectadas durante la progresion del ciclo celular, de tal modo que los niveles y actividades relativas de cada una estan estrictamente reguladas. En conclusion, estos resultados avanzan otro paso en la compresion de la funcion de las CPEBs en la regulacion del ciclo celular, desvelando una red regulatoria de las CPEBs durante la progesion del ciclo celular en celulas somaticas.