Characterization of the regulation of APC/C-FZR-1 activity in the germline of Caenorhabditis elegans

Resumen

La conexión entre el ciclo celular y la diferenciación suele estudiarse in vitro o en modelos de organismos unicelulares. Sin embargo, la línea germinal del nematodo Caenorhabditis elegans es un excelente modelo para estudiar in vivo la dinámica de las células madre y su diferenciación, ya que estos procesos se organizan espaciotemporalmente. La lína germinal se compone de un conjunto de células madre mantenidas por un nicho unicelular, la "Distal Tip Cell". Cuando estas células madre proliferan y se alejan físicamente del nicho, comienzan un proceso de entrada en meiosis. El mantenimiento de las características de la línea germinal requiere de la presencia de los reguladores de cromatina MES-3 y MES-4, que en resultados previos de nuestro grupo de investigación se mostró que estaban regulados negativamente por el complejo ubiquitin ligasa APC/C-FZR-1. Este complejo regulador del ciclo celular marca esta proteínas para ser degradadas durante la transición a meiosis. En este trabajo demostramos que APC/C-FZR-1 está fuertemente regulado negativamente y positivemente en diferentes puntos para permitir la oportuna degradación de las proteínas MES-3 y MES-4. Interesantemente, el nicho parece coordinar la inactivación del complejo APC/C-FZR-1 en la zona mitótica, sin embargo, cuando las células entran en meiosis, la regulación negativa es liberada y permite que dicho complejo promueva la degradación de los reguladores de cromatina mencionados. Durante este trabajo de tesis se estudia como la vía Notch, a través de las proteínas de unión a ARN categorizadas como FBF, reprime la traducción de fzr-1. Además los altos niveles de CYE-1 en la zona mitótica inhiben la actividad de APC/C-FZR-1. Por el contrario, cuando las células se diferencian a meiosis, la actividad de APC/C-FZR-1 es regulada positivamente a través de dos vías: la poliA polimerasa GLD-2 y el complejo ubiquitin ligasa SCF-PROM-1. SCF-PROM-1 actúa iniciando la degradación de CYE-1, mientras que GLD-2 promueve la traducción de fzr-1 y cki-2, siendo este último un inhibidor de CDK que promueve la actividad de APC/C-FZR-1. Finalmente, el complejo APC/C-FZR-1 es capaz de reconocer y promover la degradación de CYE-1, actuando como soporte de SCF-PROM-1 y también es capaz de promover la degradación de CYA-1 y del propio coactivador FZR-1.