Análisis funcional del proceso de condensación cromosómica

Abstract

[ES] La microcefalia primaria autosómica recesiva (MCPH) es un trastorno congénito del desarrollo neurológico caracterizado por una reducción de la circunferencia craneal evidente desde el nacimiento y un retraso mental moderado no progresivo. Mutaciones bialélicas en el gen MCPH1 provocan la pérdida de función de su producto, la microcefalina (MCPH1) al impedir la expresión de sus correspondientes isoformas: MCPH1-FL y MCPH1-Δ9-14. Siendo la MCPH1 una proteína multifuncional involucrada en el proceso de condensación, su alteración provoca (1) la aparición de un fenotipo anómalo de condensación cromosómica prematura, (2) un retraso en el proceso de descondensación post-mitótica y (3) el desarrollo de cromosomas hipercondensados de tamaño reducido. En el presente trabajo se realizó un análisis exhaustivo del fenómeno de hipercondensación, determinándose la longitud del cromosoma 2 en varias situaciones experimentales que recrean el contexto biológico-molecular de pacientes MCPH1, el fenotipo normal y dos situaciones en las que solo se expresa una de las isoformas cada vez, constatándose que existe una reducción manifiesta en la longitud del cromosoma 2 cuando se silencian ambas isoformas y un incremento en su longitud cuando se silencia únicamente la isoforma MCPH1-Δ9-14.

[EN] MCPH is a neurodevelopmental congenital disorder characterized by a reduction of head circumference that is evident from birth and a non-progressive moderate mental retardation. Biallelic mutations in MCPH1 leads to a loss of function of its product, microcephalin, by hindering the expression of its associated isoforms: MCPH1-FL y MCPH1-Δ9-14. Considering MCPH1 is a multifunctional and versatile protein related to the chromosomal condensation process, its alteration leads to: 1) an abnormal phenotype of premature chromosomal condensation, (2) a retardation in the post-mitotic de-condensation and 3) the appearance of morphologically abnormal and hyper-condensed chromosomes. In the present study, an exhaustive analysis of hipercondensation phenomenon is carried out: the length of chromosome two was determined in different experimentals situations that reproduced, (a) the molecular-biological context of MCPH1 patients, (b) the normal fenotipe observed in healthy individuals and (c) two experimental situations in which only one of the two isoforms is expressed each time. The results show a manifest reduction of chromosome two length when both isoforms are silenced and a significant increment when expression of MCPH- Δ9-14 is exclusively silenced.