Participación del gen dlg (discs-large) en el desarrollo del ojo de Drosophila melanogaster

Abstract

El gen discs-large (dlg) de Drosophila melanogaster codifica para más de una proteína andamio de la familia MAGUK (membrane associate guanilate kinase), las cuales reclutan a través de sus dominios de interacción proteína-proteína, receptores, canales iónicos, componentes de cascadas de transducción de señales y proteínas del citoesqueleto en complejos multiproteicos asociados a membrana. A Dlg se le atribuyen funciones como supresora de tumores, mantención de la adhesión y polaridad celular en tejido embrionario y adulto, desarrollo y función correcta de la sinapsis neuromuscular y localización de determinantes de destino neural durante la división asimétrica de precursores neurales. Los estudios realizados previamente han atribuido todas estas funciones a un único producto del locus dlg: DlgA. En nuestro laboratorio se aislaron una serie de transcritos que corresponden a variantes de procesamiento alternativo del gen dlg, los que presentan en su extremo 5’ una región que codifica un segmento de 65 aminoácidos, llamado S97N y que está ausente den DlgA. Las variantes con este dominio sólo se expresan en el sistema nervioso y en músculo, a diferencia de DlgA que también se expresa en células epiteliales. En estudios realizados en el laboratorio se observaron defectos severos en la neurogénesis del sistema nervioso periférico y central en el embrión, al inhibir la expresión de proteínas que contienen el dominio S97N. Considerando lo anterior y dado que se observó la presencia del dominio S97N en los discos imaginales de ojo, un buen modelo de estudio de la neurogénesis, es el ojo compuesto de Drosophila, puesto que defectos pequeños en el patrón de diferenciación son detectables fácilmente en este órgano que presenta un ordenamiento repetitivo y geométrico, permitiendo así analizar fenotipos severos que afectan la neurogénesis sin ser letales para el organismo. Los resultados obtenidos muestran que las variantes que contiene el dominio S97N se expresan específicamente en nueronas fotorreceptoras durante el desarrollo del ojo compuesto de Drosophila, localizándose a nivel basal a las uniones adherentes en larva L3’, retinas tempranas y tardías y a nivel axonal en estudios pupales. El análisis mediante western blot indica la presencia en discos imaginales de ojo de una variante de dlg que contiene el dominio S97N, la cual corresponde a ~ 116kDa. La expresión de un RNAi contra el dominio S97N resulta de la disminución de la expresión de la variante que contiene el dominio S97N en discos de ojo y pupas tardías. No se observaron alteraciones aparentes en el tercer estadio larval, sin embargo en pupas de 67% dp la disminución de los niveles de DlgS97 conduce a una deslocalización de los dominios PDZs. La sobreexpresión de la proteína DlgS97N resulta en la localización ectópica de la proteína en discos de ojo y pupas. Se visualiza su expresión en las células precursoras interomatidiales (CPI) y en los axones de L3, no observándose cambios notorios en su morfología. En pupas se detectaron defectos en la membrana apical de los omatidios.