El corregulador transcripcional PadA regula el crecimiento y el desarrollo en "Dictyostelium discoideum"

Abstract

Dictyostelium discoideum constituye un valioso sistema modelo de fácil manejo. Esta ameba, que vive en el suelo, se encuentra en la frontera entre la unicelularidad y la pluricelularidad, ya que es capaz de formar estructuras de desarrollo tras un proceso genéticamente controlado que incluye comunicación celular, movimiento, diferenciación celular, muerte celular y morfogénesis. En este trabajo, se ha caracterizado el papel de la proteína NmrA-­‐like PadA, en el crecimiento y el desarrollo de D. discoideum. La proteína PadA es necesaria para el crecimiento de D. discoideum. y es esencial en condiciones de restricción nutricional. El análisis transcripcional por micromatrices muestra que genes implicados en la biosíntesis de proteínas y en el metabolismo de azúcares están desregulados en el mutante padA-­‐, aunque el número de genes diferencialmente regulados es pequeño. La agregación de las amebas en los primeros estadios del desarrollo de D. discoideum se produce por pulsos sincrónicos de AMPc, emitidos por las propias células y a cuyo gradiente responden quimiotácticamente. Estos pulsos, generados por la perfecta coordinación de síntesis y degradación de AMPc, están finamente controlados y definen el tamaño final del organismo. El mutante padA-­‐ es incapaz de formar territorios de agregación del tamaño correcto, tiene menor actividad fosfodiesterasa que el tipo silvestre y su respuesta quimiotáctica al AMPc está comprometida. Todos estos defectos se deben a que no se alcanzan los niveles silvestres de expresión de los genes implicados en el relé de AMPc, y la sobre-­‐expresión del receptor de AMPc, CarA, rescata el tamaño del territorio. Los datos obtenidos de comparación de secuencias, análisis filogenético y validación de dominios funcionales de la proteína, permite definir a PadA como un homólogo de NmrA/hNMRAL-­‐1. Estas proteínas, poco conocidas, se han propuesto como sensores metabólicos capaces de modificar la regulación de la transcripción génica, y en el caso de PadA, se ha comprobado que es necesaria para el crecimiento vegetativo y que tiene un papel en la transcripción génica de los genes del inicio del desarrollo.