Nuevos avances en el conocimiento de las rutas implicadas en el desarrollo embrionario

La regulación de la expresión de los genes es un proceso fundamental en la biología de las células, y en gran parte determina el comportamiento de estas durante el desarrollo embrionario. Entre los sistemas moleculares que participan en el control de la expresión génica están las rutas de señalización y los complejos remodeladores de la cromatina (el complejo de ADN y proteínas que constituye el material genético de las células). Las primeras participan en la activación de proteínas capaces de unirse al ADN (los factores de transcripción) y los segundos participan en permitir que el ADN esté asequible a estos factores de transcripción. En el trabajo “Osa, a subunit of the BAP chromatin-remodelling complex, participates in the regulation of gene expression in response to EGFR signalling in the Drosophila wing”, realizado en el CBMSO (UAM-CSIC) y publicado recientemente en la revista "DEVELOPMENTAL BIOLOGY", se relaciona por primera vez la actividad de una ruta de señalización, la activada por el factor de crecimiento epidérmico (EGFR), con la función de un complejo remodelador de la cromatina.

La activación de rutas de señalización y la expresión de factores de transcripción en patrones espaciales y temporales específicos regulan la formación de los distintos órganos y tejidos de los organismos multicelulares. Las rutas de señalización se encuentran conservadas, lo que permite abordar su estudio utilizando como sistema modelo el ala de Drosophila melanogaster. La ruta EGFR en el ala dirige la proliferación y el crecimiento de todas sus células, y también promueve que ciertas células adquieran destinos celular característicos.

En este trabajo, Ana Terriente y José Félix de Célis, del CBMSO (UAM-CSIC), han realizado un análisis funcional de la proteína Osa que ha permitido identificar una función relacionada con la activación transcripcional de los genes diana de la ruta EGFR durante el desarrollo del ala. Osa es una proteína única dentro de un complejo remodelador de la cromatina, denominado complejo BAP. Este complejo se encuentra conservado desde Levaduras hasta Humanos y su función es regular la expresión génica, tanto activándola como reprimiéndola. Para ello estas proteínas alteran la estructura del material genético, permitiendo que el ADN esté accesible a determinados factores de transcripción. Cuando se aumenta la cantidad de proteína Osa en el primordio de ala, se observa que las alas adultas presentan un exceso de diferenciación de estructuras que dependen de la ruta EGFR, las llamadas venas. Por el contrario, cuando se elimina la expresión de Osa, se advierte que las alas adultas no poseen venas. Teniendo en cuenta que alteraciones similares en la ruta de EGFR generan unos fenotipos similares, éstos investigadores decidieron estudiar en más detalle qué relación existía entre Osa y esta ruta de señalización. De esta manera, observaron que los genes diana de la ruta EGFR en los dominios vena, es decir, aquellos genes cuya expresión depende de la actividad de esta ruta, eran activados transcripcionalmente en todo el ala cuando se aumentaba la expresión de Osa, y que la expresión de estos genes se reducía cuando se eliminaba la expresión de Osa. También observaron que la expresión aumentada de Osa no era suficiente para activar el programa de diferenciación de venas cuando se reducía la actividad de la ruta de EGFR en el ala. Éstos y otros resultados llevan a la conclusión de que Osa participa en la expresión de los genes diana de la ruta EGFR, y permiten relacionar la respuesta a una ruta de señalización (EGFR), con la actividad de complejos multiproteícos (BAP) que modifican el estado de compactación de la cromatina.