Muscleblind, relevancia clínica y análisis de la función molecular en Drosophila melanogaster.

espanolLas proteinas Muscleblind humanas, MBNL1, MBNL2 y MBNL3, son factores de splicing alternativo que se unen a sus pre-mRNAs diana mediante un nuevo dominio de dedos de zinc del tipo CCCH que esta conservado evolutivamente. Las proteinas MBNL estan implicadas en la ruta de patogenesis de la Distrofia Miotonica (DM) ya que son secuestradas por la expansion del trinucleotido CUG presente en los mRNA mutantes de los genes DMPK (DM1) y ZNF9 (DM2). De acuerdo con el fenotipo de la DM, las mutaciones por perdida de funcion en el gen muscleblind (mbl) de Drosophila afectan a la diferenciacion terminal de la musculatura y los fotorreceptores. Sin embargo, no se conoce la funcion molecular de las proteinas Mbl en organismos modelo de invertebrados tales como Drosophila. En este trabajo mostramos que los tres genes MBNL humanos son paralogos, que tienen un patron de expresion regulado a lo largo del desarrollo y que sus pre-mRNAs sufren un complejo patron de procesado alternativo que genera distintas isoformas proteicas. Un estudio evolutivo muestra que las proteinas Mbl estan presentes en todos los Bilateria y que se caracterizan por la presencia de, al menos, dos dedos de zinc del tipo CX7CX6CX3H. En humanos describimos un polimorfismo en la region 5? no traducida del gen MBNL1 y analizamos su posible relevancia como modificador genetico del fenotipo de la DM. Ademas, descartamos la presencia de mutaciones en la region codificante de MBNL1 en pacientes con DM sin expansion en el gen DMPK y en pacientes con Retinitis pigmentosa tipo 3. Tambien descartamos mutaciones en la region codificante de MBNL3 en pacientes con Ptosis congenita asociada al cromosoma X. En Drosophila, hacemos un rastreo genetico de modificadores dominantes del fenotipo de sobreexpresion de muscleblind en ojo. Los genes que interaccionan geneticamente se pueden agrupar en tres categorias generales: (1) Metabolismo del RNA, que incluye componentes del exon junction complex (EJC) tales como Aly y factores de splicing como nonA; (2) Regulacion de la Transcripcion, que incluye tanto proteinas que regulan la estructura de la cromatina (Jumeaux) como activadores de la transcripcion (Dp), y (3) Control de la Apoptosis, que incluye tanto genes proapoptoticos (thread) como antiapoptoticos (Traf). Ademas, en este trabajo generamos moscas transgenicas que expresan la proteina de fusion MblC:GFP y las usamos para llevar a cabo experimentos de co-immunoprecipitacion (coIP) con el fin de identificar proteinas que interaccionen fisicamente con Mbl. Como resultado, hemos identificado seis bandas que coIP in vivo con la proteina de fusion MblC:GFP. Mediante la tecnica de Western blot, descartamos la presencia en el coIP de MblC:GFP de algunas proteinas candidatas como Jumu, Aly, Amos y NonA. Este resultado nos permite concluir que estas cuatro proteinas no interaccionan fisicamente con Mbl, al menos bajo las condiciones experimentales testadas. __________________________________________________________________________________________________ EnglishHuman Muscleblind proteins MBNL1, MBNL2 and MBNL3 are alternative splicing regulators that bind pre-mRNAs through an evolutionarily conserved tandem CCCH zinc finger domain. MBNL proteins have been implicated in the pathogenetic pathway of the Myotonic Dystrophy (DM) as they are sequestered by the CUG triplet repeat expansion-containing mRNAs of mutant DMPK (DM1) and ZNF9 (DM2) genes. In agreement with the DM phenotype, Drosophila muscleblind (mbl) loss-of-function mutations impair terminal differentiation of muscle and photoreceptor cells. However, little is known about the molecular function of Mbl proteins in invertebrate model organisms. In this work, we report that the three human MBNL genes are paralogues, their expression pattern is developmentally regulated and their pre-mRNAs undergo a complex alternative splicing regulation generating several protein isoforms. An evolutionary study shows that Mbl proteins are present in all Bilateria and are characterized by the presence of, at least, two CX7CX6CX3H zinc fingers. In humans, we describe a polymorphism in the 5? untranslated region of the MBNL1 gene and analyze its potential relevance as a genetic modifier of the DM phenotype. Moreover, we discard mutations in the coding region of the MBNL1 gene in DM patients showing no CTG expansion in the DMPK gene and in patients with Retinitis Pigmentosa type 3. We also discard mutations in the coding region of the MBNL3 gene in patients with X-linked Congenital Isolated Ptosis. In Drosophila, we made a genetic screen for dominant modifiers of a muscleblind overexpression phenotype in the eye. Genes that genetically interact with mbl fall into three broad categories: (1) RNA metabolism, including components of the exon junction complex (EJC) such as Aly and splicing factors such as nonA; (2) Transcription regulation, which includes chromatin structure regulators (Jumeaux) and transcription activators such as Dp, and (3) Apoptosis control, including both proapoptotic (thread) and antiapoptotic (Traf) genes. In addition, we generated transgenic flies expressing a MblC:GFP fusion protein and used them to perform co-inmunoprecipitation (coIP) experiments to uncover proteins that physically interact with Mbl. We identified six bands specifically coIP with the MblC:GFP fusion protein and discarded Jumu, Aly, Amos and NonA as Mbl molecular partners.