Los temblores y el PTB controlan las redes reguladoras de empalme superpuestas durante la diferenciación de las células musculares.
Año de publicación:
2013
Identificación de PubMed:
23525800
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
El empalme alternativo es un paso crítico en la expresión genética adecuada. La diferenciación de las células musculares va acompañada de un cambio complejo en los patrones de empalme alternativos, pero se desconoce un conjunto completo de reguladores de empalme alternativos específicos del músculo y la forma en que se controlan entre sí. Los estudios genómicos en nuestro laboratorio y otros encontraron que la secuencia de ARN "ACUAA" está presente cerca de exones alternativos como el exón 9 en Capzb (un gen que codifica una proteína muscular importante) que están regulados en el músculo. La espectrometría de masas de proteínas de células precursoras musculares (mioblastos) que se unen al ARN del intrón del exón 9 de Capzb identifica Quaking (QK), una proteína que se sabe que se une a la secuencia de ARN de ACUAA. Encontramos que QK regula el empalme alternativo del exón 9 de Capzb en oposición a otro factor de empalme llamado proteína de unión al tracto de polipirimidina (PTB), que controla más de mil exones en las células musculares. Los estudios genómicos muestran que QK controla al menos 406 exones de casete a través de su ACUAA cercano. El análisis combinado de las redes reguladoras de empalme PTB y QK durante la diferenciación de las células musculares (miogénesis) sugiere que el 39% de todos los exones regulados en las células musculares en desarrollo están bajo el control de uno o ambos factores de empalme. Este trabajo proporciona la primera evidencia de que QK es un regulador global del empalme durante el desarrollo muscular en vertebrados y muestra cómo las redes reguladoras de empalme superpuestas contribuyen a los programas de expresión génica durante la diferenciación. Además, será necesaria la enumeración de los reguladores de la expresión genética en la diferenciación del músculo para comprender el desarrollo y la regeneración muscular.
Resumen científico:
El empalme alternativo contribuye al desarrollo muscular, pero se desconoce un conjunto completo de factores de empalme muscular y sus interacciones combinatorias. Trabajos anteriores identificaron ACUAA (motivo "STAR") como una secuencia de intrones enriquecida cerca de exones alternativos específicos del músculo, como el exón 9 de Capzb. La espectrometría de masas de proteínas de mioblastos seleccionadas por el intrón del exón 9 de Capzb mediante cromatografía de afinidad de ARN identifica Quaking (QK), un proteína conocida por regular la función del ARNm a través de motivos ACUAA en 3'UTR. Encontramos que QK promueve la inclusión del exón 9 de Capzb en oposición a la represión por la proteína de unión al tracto de polipirimidina (PTB). El agotamiento de QK altera la inclusión de 406 exones del casete cuyas secuencias de intrones adyacentes también están enriquecidas en motivos ACUAA. Durante la diferenciación de mioblastos a miotubos, los niveles de QK aumentan de dos a tres veces, lo que sugiere un mecanismo para la regulación del exón que responde a QK. El análisis combinado de las redes reguladoras de empalme de PTB y QK durante la miogénesis sugiere que el 39% de los exones regulados están bajo el control de uno o ambos de estos factores de empalme. Este trabajo proporciona la primera evidencia de que QK es un regulador global del empalme durante el desarrollo muscular en vertebrados y muestra cómo las redes reguladoras de empalme superpuestas contribuyen a los programas de expresión génica durante la diferenciación.