Biotecnologia Aplicada Elfos Scientiae ISSN: 0684-4551 Vol. 13, Num. 1, 1996

REPROGRAMACI N DE LA EXPRESI N DE LOS GENES NUCLEOLARES DURANTE LA ACLIMATIZACI N DE LA CARPA

Vera Maria Ines, Kausel Gudrun, Rios M. y Krauskopf M.

Instituto de Bioquimica, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile.

Code Number:BA96025
Size of Files:
    Text: 5.2K
    No associated graphics files

El ajuste de las funciones celulares y moleculares parece ser un mecanismo fundamental a traves del cual los peces euritermales compensan los cambios de temperatura de su medio ambiente. Los eventos responsables de la adaptacion estacional involucrarian la expresion genica tanto a nivel de transcripcion como de traduccion.

En el pez Cyprinus carpio, el proceso de aclimatizacion conlleva cambios a nivel celular y molecular. A nivel ultraestructural destaca la segregacion de los componentes nucleolares en celulas hepaticas e hipofisiarias durante las condiciones de adaptacion a invierno, la que se revierte en verano donde los componentes del nucleolo se observan entremezclados. A nivel molecular, la sintesis de RNA y de proteinas esta disminuida tambien durante la aclimatizacion invernal. Morfologicamente la segregacion de los componentes nucleolares refleja una inactivacion temporal de la expresion de los genes de RNA ribosomal. La segregacion nucleolar y la disminucion de la sintesis de RNA total durante la aclimatizacion invernal de la carpa, nos llevo a postular que la expresion de los genes nucleolares se reprograma como parte de la respuesta compensatoria del pez frente a los cambios estacionales de su medio ambiente.

Para probar nuestra hipotesis de trabajo se usaron diferentes aproximaciones experimentales. El nivel de transcripcion in situ se observo en cortes ultrafinos de hepatocitos de carpa, por medio de la tecnica de la RNAsa-oro coloidal. Los resultados indicaron que existen profundas diferencias en el contenido de rRNA nuclear en celulas provenientes de ambos estados adaptativos, siendo notoriamente inferior en nucleolos segregados. Concordantemente, la cantidad de RNA sintetizada in vitro en hipofisis de carpas aclimatizadas a invierno es notablemente menor y el procesamiento de los precursores de rRNA esta claramente deprimido. Por el contrario, en pituitarias de carpas aclimatizadas a verano la velocidad y cantidad de RNA sintetizada y su procesamiento fue significativamente mayor. Para corroborar el compromiso de los eventos de procesamiento de los precursores de rRNA en la respuesta adaptativa de la carpa se midio el contenido de U3 RNA en ambos estados de aclimatizacion. Con este proposito se realizo hibridaciones in situ, en cortes histologicos de pituitarias, con una sonda oligonucleotidica de una region altamente conservada de este snoRNA, que hibrida con U3 RNA de carpa. El numero de celulas que hibridaron positivamente con esta sonda fue marcadamente superior en las muestras provenientes de carpas adaptadas a verano.

La actividad de la RNA polimerasa I se midio en nucleos de hepatocitos de carpas de ambas estaciones, en ensayos ejecutados a la temperatura correspondiente a la estacion y a la de la estacion contraria. No hubo diferencias significativas en su actividad entre ambas condiciones de aclimatizacion. Al parecer, esta enzima no estaria comprometida en la regulacion de la expresion de los genes de rRNA durante la respuesta adaptativa de la carpa. Sin embargo, en la reprogramacion que representa la dinamica de los componentes nucleolares durante el proceso de aclimatizacion, podrian estar implicados factores de transcripcion especificos, entre otras proteinas de localizacion exclusivamente nucleolar, asi como factores cis ubicados en la region regulatoria de los genes de rRNA.

La busqueda de elementos reguladores de la expresion de estos genes implica contar con clones que contengan tanto la secuencia codificante como el espaciador intergenico. Con este proposito se construyeron bibliotecas de DNA genomico de carpa del que se han aislado clones que contienen parte de la secuencia codificadora del rRNA 28S, correspondiente al dominio D3, y el rRNA 5,8S. El estudio de estos clones permitira, por una parte, conocer la organizacion de los genes de RNA ribosomal de carpa, que no han sido reportados en la literatura y contar con secuencias reguladoras que permitan estudiar la modulacion de la expresion de estos genes a traves de su interaccion con elementos trans especificos, tanto activadores como represores de la transcripcion.

La reprogramacion de la expresion nucleolar que acontece en teleosteos representa un fenomeno de particular interes, toda vez que puede contribuir al conocimiento de regiones reguladoras claramente distintas a las que caracterizan a los genes de homeotermos. Tanto estas regiones como las secuencias promotoras, podrian ser utilizadas en construcciones genicas de beneficio en la produccion de peces transgenicos.(Financiado por Grants FONDECYT 1940845, ICGEB GE/GLO/90/004 y DID UACH 1330-2-09)

Copyright 1996 Elfos Scientiae