Análisis celular y molecular de la heterocromatina en Sciara (Díptera Sciaridae)

Abstract

El díptero Sciara, y en particular las especies S. coprophila y S. ocellaris, constituyen un buen modelo experimental para analizar alteraciones programadas de la segregación cromosómica durante el desarrollo. En ambos organismos se produce la eliminación selectiva de uno o dos cromosomas X paternos durante las divisiones somáticas del embrión y la no-disyunción del cromosoma X materno durante la meiosis II masculina. Ambos procesos implican alteraciones importantes en la función centromérica y están regulados por un mismo locus (locus CE) cuyas secuencias específicas de DNA se desconocen todavía. En S. coprophila se ha determinado que el locus CE reside en la heterocromatina adyacente al centrómero del cromosoma X. En la primera parte de este trabajo de Tesis Doctoral se ha procedido a abordar, por primera vez, el estudio citológico y molecular de la heterocromatina en los cromosomas de S. coprophila. Para ello, se ha llevado a cabo la microdisección de la región centromérica del cromosoma politénico X y la posterior amplificación y clonaje del DNA obtenido. La localización cromosómica de los clones seleccionados se ha realizado mediante experimentos de hibridación “in situ” en cromosomas politénicos, mitóticos y meióticos. Este trabajo ha permitido la identificación y caracterización de dos repeticiones de la región pericentromérica del cromosoma X, un retrotransposón pericentromérico (RTE) y un satélite centromérico rico en ATs.

En la segunda parte del trabajo se han explorado las modificaciones covalentes de las histonas relacionadas con la ocurrencia del fenómeno de la no-disyunción del cromosoma X materno durante la meiosis masculina. Para ello, en espermatocitos de S. coprophila y S. ocellaris, se ha estudiado mediante inmunofluorescencia los patrones de fosforilación de la histona H3 en los residuos de serina 10/28 y treonina 3/11. Los resultados han permitido demostrar que durante la meiosis II masculina el cromosoma X materno difiere del resto de cromosomas, ya que su región centromérica no está fosforilada para la histona H3. Así, se ha relacionado por primera vez, en las dos especies, la falta de fosforilación de la histona H3 en la región centromérica del cromosoma X con su inactivación funcional. Por último, se ha iniciado la caracterización de secuencias teloméricas en Sciara coprophila. Para ello, se ha microdiseccionado y microclonado la región telomérica 1A el cromosoma IV. El análisis de las secuencias obtenidas ha permitido caracterizar una secuencia telomérica específica de este telómero.