{"id":104283,"date":"2018-03-11T10:27:12","date_gmt":"2018-03-11T10:27:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/funcion-de-rhoe-in-vivo-la-ausencia-de-rhoe-provoca-alteraciones-en-el-desarrollo-del-sistema-nervioso\/"},"modified":"2018-03-11T10:27:12","modified_gmt":"2018-03-11T10:27:12","slug":"funcion-de-rhoe-in-vivo-la-ausencia-de-rhoe-provoca-alteraciones-en-el-desarrollo-del-sistema-nervioso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/bioquimica\/funcion-de-rhoe-in-vivo-la-ausencia-de-rhoe-provoca-alteraciones-en-el-desarrollo-del-sistema-nervioso\/","title":{"rendered":"Funci\u00f3n de rhoe in vivo: la ausencia de rhoe provoca alteraciones en el desarrollo del sistema nervioso"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Enric Mocholi Gimeno <\/strong><\/h2>\n<p>Las prote\u00ednas rho son gtpasas monom\u00e9ricas de peque\u00f1o tama\u00f1o hom\u00f3logas a ras. Forman una familia de 20 miembros, que se pueden clasificar por su secuencia y su funci\u00f3n.  Como los miembros de la familia ras, las prote\u00ednas  de la  familia rho contienen modificaciones lip\u00eddicas en su estructura que les permiten anclarse a la membrana celular y  oscilar entre dos estados conformacionales: un estado activo, donde  permanecen  unidas a gtp,  y otro inactivo, unidas  a  gdp. La uni\u00f3n  a la mol\u00e9cula de gtp se produce a trav\u00e9s de un factor intercambiador de nucle\u00f3tidos de guanina  espec\u00edfico  de  rho  (rho-gef),  mientras  que  la  hidr\u00f3lisis  de  gtp  es estimulada por una prote\u00edna activadora de gtpasa (rho-gap).  la activaci\u00f3n de receptores de factores de crecimiento e integrinas promueve el cambio gdp\/gtp en las prote\u00ednas rho, lo que provoca un cambio conformacional activado y su interacci\u00f3n con m\u00faltiples efectores, modulando as\u00ed su actividad y localizaci\u00f3n. Por ejemplo, muchos de los efectores de prote\u00ednas rho son kinasas, capaces de controlar funciones celulares a trav\u00e9s de la fosforilaci\u00f3n de prote\u00ednas como la kinasa activadora de p21 (paks), capaz de unirse a cdc42 y rac1, o las kinasas rock (bhq associated _goiled-coil-forming fs:inases), que son activadas por rhoa.  se han descrito otros efectores, como los factores de andamiaje (scaffold proteins), encargados de controlar funciones celulares a trav\u00e9s de interacciones prote\u00edna-prote\u00edna (bishop et al. 2000, sahai et al. 2002, van aelst et al. 1997).  los miembros de la familia de rho constituyen el grupo de reguladores m\u00e1s importantes de la din\u00e1mica del citoesqueleto en c\u00e9lulas eucariotas, y juegan un papel crucial en los procesos biol\u00f3gicos relacionados con el citoesqueleto, como la movilidad o el cambio en la forma celular (etienne-manneville et al. 2002). En c\u00e9lulas de mam\u00edfero, los miembros mejor caracterizados de la familia de rho son rhoa, rae 1 y cdc42. En su conformaci\u00f3n activa, son capaces de unirse a diferentes efectores, muchos de los cuales est\u00e1n implicados directamente en la regulaci\u00f3n del citoesqueleto (kozma et al. 1995, nobes et al. 1995).  adem\u00e1s de su papel sobre el citoesqueleto, las prote\u00ednas rho contribuyen a la regulaci\u00f3n de otras funciones celulares como la regulaci\u00f3n transcripcional o bien la proliferaci\u00f3n y transformaci\u00f3n celular (pruitt et al. 2001, sahai, et al. 2002, jaffe et al. 2002, besson et al. 2004, poch et al. 2007).  en fibroblastos y c\u00e9lulas epiteliales en cultivo, rhoa, rae y cdc42 contribuyen a la progresi\u00f3n g1\/s de c\u00e9lulas quiescentes, mientras que la inhibici\u00f3n de alguna de estas tres prote\u00ednas bloquea dicha progresi\u00f3n (oison et al. 1995).  la subfamilia rnd (round) representa un subgrupo dentro de las prote\u00ednas rho. Est\u00e1 compuesta por rnd1\/rho6, rnd2\/rho7 y rnd3\/rhoe. Estas prote\u00ednas se caracterizan por poseer unas propiedades inusuales dentro de la familia rho ya que carecen de actividad gtpasa intr\u00ednseca, con lo que no son capaces de unir a gdp permaneciendo constitutivamente activas.  como se ha visto con el resto de miembros de la familia rho, las prote\u00ednas rnd tambi\u00e9n act\u00faan como reguladores de la din\u00e1mica del citoesqueleto de actina. Adem\u00e1s, tambi\u00e9n participan en la regulaci\u00f3n del ciclo celular y apoptosis, en la trasformaci\u00f3n   mediada por oncogenes y participan en diversos aspectos del desarrollo  y fisiolog\u00eda neuronal {chardin. 2006).  rhoe\/rnd3 es uno de los miembros de la subfamilia rnd de gtpasas at\u00edpicas, ya que carece de actividad gtpasa y no une gop, por lo que se encuentra en un estado constitutivamente  activo (foster et  al.  1996,  guasch  et  al.  1998,  chardin. 1999).  rhoe regula la organizaci\u00f3n del citoesqueleto de actina y la migraci\u00f3n celular de una forma antag\u00f3nica a rhoa (guasch, et al. 1998). La microinyecci\u00f3n de rhoe en macr\u00f3fagos produce una reorganizaci\u00f3n de los filamentos de actina, formando extensiones similares a filopodios o pseud\u00f3podos.  el papel de rhoe como antagonista de rhoa se puede explicar por dos mecanismos moleculares: por un lado, rhoe induce p\u00e9rdida de fibras de estr\u00e9s y de adhesiones focales en c\u00e9lulas cos7 y en fibroblastos v\u00eda la activaci\u00f3n de p190-rho\u00c2\u00ad gap (wennerberg et al. 2003). Esto produce una disminuci\u00f3n de los niveles de rhoa\u00c2\u00ad gtp (activa) y bloquea la ruta de se\u00f1alizaci\u00f3n. Los mutantes de rhoe incapaces de unirse a p190-rho-gap no inducen el fenotipo \u00abround\u00bb, demostrando as\u00ed que el mecanismo de acci\u00f3n de rhoe es a trav\u00e9s de dicha prote\u00edna.  por otro lado, rhoe es capaz de unirse e inhibir a rock 1, el principal efector de rhoa, produciendo p\u00e9rdida de fibras de estr\u00e9s de actina y de adhesiones focales y aumentando la migraci\u00f3n celular (guasch, et al. 1998, riento et al. 2003). La uni\u00f3n de rhoe a rock se produce a trav\u00e9s de su regi\u00f3n n-terminal (aa 1-420), una zona diferente a la que se une rhoa (fujisawa et al. 1996).  adem\u00e1s de su efecto sobre el citoesqueleto de actina, rhoe participa en la regulaci\u00f3n del ciclo celular,  apoptosis y transformaci\u00f3n tumoral. La inducci\u00f3n de la expresi\u00f3n de rhoe est\u00e1 asociada a la transformaci\u00f3n de c\u00e9lulas epiteliales, a trav\u00e9s de la ruta raf-mek-erk (hansen et al. 2000).  la sobreexpresi\u00f3n de rhoe en fibroblastos de rat\u00f3n {nih-3t3) es capaz de bloquear el ciclo  celular en g1 a trav\u00e9s de la disminuci\u00f3n de ciclina  01, por alg\u00fan mecanismo post-transcripcional (villalonga et al. 2004). En otro modelo, utilizando c\u00e9lulas tumorales de pr\u00f3stata con una alta capacidad metast\u00e1tica, la sobreexpresi\u00f3n de rhoe induce una parada del ciclo celular en g2\/m. En nuestro laboratorio tambi\u00e9n hemos caracterizado el efecto de rhoe sobre el ciclo celular,  utilizando c\u00e9lulas  de astroglioma u87 (poch, et al. 2007). Nuestros resultados indican que rhoe interfiere con la activaci\u00f3n de erk, lo que conduce a un defecto en la expresi\u00f3n de ciclina 01 y en la fosforilaci\u00f3n de rb.  las prote\u00ednas rho, al estar implicadas en la regulaci\u00f3n del citoesqueleto, juegan un papel importante en el desarrollo neuronal, en la migraci\u00f3n neuronal, la formaci\u00f3n y crecimiento de neuritas o en la formaci\u00f3n y mantenimiento de las espinas dendr\u00edticas (govek et al. 2005). Existen diversos estudios tanto in vitro como in vivo que demuestran  la  implicaci\u00f3n  de  las prote\u00ednas rho  en la  correcta  formaci\u00f3n de  los circuitos neurales.  en cuanto a las prote\u00ednas rnd poco se sabe de sus funciones a nivel del snc. Mediante electroporaci\u00f3n en el \u00fatero de rnd2 constitutivamente activo y un mutante de rnd2 inactivo, se ha demostrado que esta prote\u00edna est\u00e1 implicada en la migraci\u00f3n de las c\u00e9lulas piramidales que se encuentran en la zona subventricular de la corteza embrionaria y el hipocampo (nakamura et al. 2006). M\u00e1s recientemente se ha demostrado tambi\u00e9n que rnd2 es el mayor efector de neurogenina 2, una prote\u00edna que controla la neurog\u00e9nesis en el c\u00f3rtex cerebral de embriones. La sobreexpresi\u00f3n de neurogenina 2 induce el aumento de rnd2, y el efecto observado en la migraci\u00f3n de las  neuronas  corticales  al  silenciar rnd2  es  similar  al  observado al silenciar   neurogenina 2.  Por  \u00faltimo, la  sobreexpresi\u00f3n de rnd2  recupera  la  migraci\u00f3n de neuronas en las que neurogenina 2 se ha silenciado (heng et al.  2008).  recientemente se ha estudiado el efecto de rhoe sobre la neuritog\u00e9nesis. La sobreexpresi\u00f3n de rhoe en c\u00e9lulas pc12 (derivadas de un feocromocitoma  de rata) induce el crecimiento de neuritas en ausencia de ngf a trav\u00e9s de la inhibici\u00f3n de la v\u00eda rhonrock,  ya que este efecto es inhibido al sobreexpresar  rhoa o rock, e induce un aumento en los niveles de n68, un marcador de maduraci\u00f3n neuronal (talens-visconti et al. 2009). Este resultado sugiere que rhoe puede desempe\u00f1ar un papel importante en el desarrollo del snc.  la utilizaci\u00f3n de ratones modificados gen\u00e9ticamente para el estudio de las funciones de esta familia de prote\u00ednas est\u00e1 cada vez m\u00e1s extendida, ya que los anteriores m\u00e9todos no eran del todo fisiol\u00f3gicos.  en estos \u00faltimos a\u00f1os se han generado 8 ratones ko de prote\u00ednas de la familia rho para estudiar sus funciones en un organismo vivo, con resultados muy variables. Rhoa es la prote\u00edna arquetipo de la familia. Sin embargo,  no  existen datos en la bibliograf\u00eda sobre ning\u00fan modelo animal de eliminaci\u00f3n de su expresi\u00f3n, ya que no se ha conseguido generar este modelo, lo que sugiere que la prote\u00edna es esencial desde fases muy tempranas del desarrollo. Uno de los primeros genes de la familia de rho cuya expresi\u00f3n se elimin\u00f3 en ratones fue cdc42.  El rat\u00f3n cdc42 ko es inviable, con muerte embrionaria en estad\u00eda e7.5 (cheng et al. 2000). El ko de rac1 es letal en estado embrionario (sugihara et  al.  1998), pero sus tejidos han  sido utilizados en m\u00faltiples estudios para dilucidar las funciones de rac1. Los ko de rac2, rac3 y rhog no muestran defectos obvios en el desarrollo, pero en diferentes l\u00edneas celulares se les han encontrado m\u00faltiples defectos (heasman et al. 2008).  el \u00fanico modelo ko de las rho at\u00edpicas, hasta este momento, es el ko de rhoh. Los ratones rhoh ko son viables y f\u00e9rtiles, pero presentan defectos en la maduraci\u00f3n de las c\u00e9lulas t (gu et al. 2006).  en cuanto a la subfamilia de las prote\u00ednas rnd no existen modelos in vivo, todo lo que se conoce de sus efectos es a trav\u00e9s de la sobreexpresi\u00f3n de las prote\u00ednas o de mutantes derivadas de estas.  en cuanto a la expresi\u00f3n de rhoe in vivo, los datos obtenidos por northem blot indican que  es  ubicua,  siendo  m\u00e1s  destacable en  el enc\u00e9falo,  p\u00e1ncreas,  timo y test\u00edculo (nobes et al. 1998). En nuestro laboratorio hemos realizado un estudio m\u00e1s extenso de la expresi\u00f3n de rhoe en el snc de ratones, mediante inmunohistoqu\u00edmica (ballester-lurbe et  al.  2009). La expresi\u00f3n de rhoe en el cerebro adulto y m\u00e9dula espinal es generalizada, con niveles m\u00e1s altos en el bulbo y la corteza. Los niveles son m\u00e1s altos en animales  reci\u00e9n nacidos y va disminuyendo  a lo largo del desarrollo postnatal. Espec\u00edficamente, en el bulbo olfatorio se detecta en las c\u00e9lulas granulares, en la capa mitral y en los n\u00facleos olfatorios. En el estriado, dienc\u00e9falo, mesenc\u00e9falo, protuberancia, bulbo raqu\u00eddeo y la m\u00e9dula espinal, rhoe presenta un amplio patr\u00f3n de distribuci\u00f3n, con mayor intensidad en las motoneuronas y en algunos n\u00facleos del tronco cerebral como el n\u00facleo rojo o en el n\u00facleo reticulotegmental. Por \u00faltimo, las c\u00e9lulas piramidales de ca1-3 y la capa de polimorfo, pero no las c\u00e9lulas granulares del giro dentado en el hipocampo tambi\u00e9n muestran un fuerte marcaje.  con la importancia que tienen las prote\u00ednas de la familia rho y en especial rhoe en la regulaci\u00f3n del citoesqueleto y la importancia del citosqueleto en desarrollo del snc y lo \u00fatiles que han resultado los ratones modificados gen\u00e9ticamente para estudio de las funciones de esta familia de prote\u00ednas, parece interesante la utilizaci\u00f3n de un modelo animal para intentar dilucidar las funciones fisiol\u00f3gicas de rhoe, principalmente a nivel del snc.    objetivos  los resultados anteriores de nuestro laboratorio y de la bibliograf\u00eda indican que rhoe no solo es importante para la regulaci\u00f3n del citoesquelto de actina,  sino que tambi\u00e9n est\u00e1 implicada en la regulaci\u00f3n de la supervivencia y proliferaci\u00f3n celular. Sin embargo, y pese a que los modelos animales son de gran valor para determinar la funci\u00f3n fisiol\u00f3gica de prote\u00ednas, no hay ning\u00fan modelo in vivo para analizar la funci\u00f3n de las prote\u00ednas rnd y en particular, de rhoe. En este trabajo nos planteamos generar dicho modelo para caracterizar la funci\u00f3n de rhoe in vivo. Dado el papel relevante de las prote\u00ednas rho en el desarrollo del sistema nervioso y la implicaci\u00f3n de rhoe en la funci\u00f3n neuronal, nuestra hip\u00f3tesis es que rhoe puede ser tambi\u00e9n importante en el desarrollo del sistema nervioso.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Funci\u00f3n de rhoe in vivo: la ausencia de rhoe provoca alteraciones en el desarrollo del sistema nervioso<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Funci\u00f3n de rhoe in vivo: la ausencia de rhoe provoca alteraciones en el desarrollo del sistema nervioso <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Enric Mocholi Gimeno <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Cardenal herrera-ceu<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 15\/10\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Ignacio P\u00e9rez Roger<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Mar\u00eda  isabel Fari\u00f1as gomez <\/li>\n<li>teresa Iglesias vacas (vocal)<\/li>\n<li>hugo Cabedo marti (vocal)<\/li>\n<li>mara Dierssen (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Enric Mocholi Gimeno Las prote\u00ednas rho son gtpasas monom\u00e9ricas de peque\u00f1o tama\u00f1o hom\u00f3logas a ras. 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