Biogénesis y expresión de micrornas durante el desarrollo preimplantacional de ratón

Resumen

Los RNAs de pequeño tamaño, son elementos claves en la regulación postranscripcional de la expresión génica durante el desarrollo y diferenciación de organismos eucariotas. La embriogénesis preimplantacional es una fase clave y altamente regulada en la vida de los mamíferos. Dentro de los RNAs de pequeño tamaño, los miRNAs, los endo-siRNAs y los piRNAs, han sido objeto de estudio en el presente trabajo. En ratón (Mus musculus) como modelo, hemos caracterizado las etapas de la biogénesis y expres ión de miRNAs desde ovocito hasta blastocisto y extendido este análisis a endo-siRNAs y piRNAs en las etapas de ovocito y cigoto por su importancia en el inicio de un organismo pluricelular. Analizamos mediante RT-qPCR la expresión de los genes que c odifican proteínas claves en la biogénesis de los miRNAs: Drosha, Dgcr8, Dicer, Xpo5 y Ago1-5 (oficialmente Eif2c1-5). Observamos una progresiva reducción de la expresión de estos genes tras la fecundación, a excepción de Ago2, que incrementando su e xpresión en etapas post-cigóticas, parece tener un papel clave en este periodo del desarrollo. Estos resultados corroborarían la hipótesis establecida sobre la limitada función de los miRNAs desde ovocito hasta blastocisto. Sin embargo cuantificando por ¿arrays¿ de baja densidad los valores de expresión de 231 miRNAs, y analizando miRNAs específicos en todas sus formas precursoras (pri-microRNAs y pre-microRNAs) y maduras (miRNA), podemos concluir que durante el desarrollo preimplantacional exis ten mecanismos alternativos de generación de miRNA que posibilitan la disponibilidad de formas maduras de miRNAs, con funciones claves en el progreso y la diferenciación embrionaria (como los de la familia miR-290-295), en ausencia de elementos canón icos de la biogénesis de miRNAs. Es decir, existiría una regulación negativa o eliminación de los componentes reguladores de la biogénesis de miRNAs y una regulación positiva de los alternativos. Paralelamente parecen operar sistemas de eliminación s electiva de miRNAs mediante el marcaje de algunas de sus formas precursoras a través de mecanismos conocidos bajo el término de ¿edición¿ de RNA. Hemos comprobado que dichos mecanismos, mediados por las proteínas de la familia ADAR, actúan durante la s etapas de desarrollo preimplantacional, regulando la biogénesis de dos miRNAs específicos: miR-151-3p y miR-99b. La eliminación de los miRNAs ¿editados¿ podría llevarse a cabo mediante la proteína Tudor-SN. En este trabajo hemos detectado su elevad