Regulación de la expresión de los genes

Abstract

El procesamiento y la presentación de antígenos es un mecanismo clave en el desarrollo de la respuesta inmunitaria. En el presente trabajo, se ha estudiado la regulación de los genes <i>tap1</i> y <i>lmp2</i>. Estos genes codifican proteínas cuyas funciones son vitales para la presentación antigénica de proteínas endógenas a través del MHC de clase I. La proteína <i>lmp2</i> forma parte de un complejo multiproteico conocido como proteosoma, cuya función es la degradación de proteínas citosólicas dando lugar a la formación de péptidos. La proteína <i>tap1</i> está implicada en el transporte de los péptidos al interior retículo endoplasmático, para su posterior carga en las moléculas de histocompatibilidad de clase I. Ambas proteínas son codificadas por genes que comparten una misma región promotora en sentidos opuestos.<br/><br/>Los resultados confirman que la inducción de la expresión de los genes murinos <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> mediada por el IFN-gamma tiene lugar en células de diferentes linajes y ocurre entre una y tres horas post-activación. El análisis de otros estímulos inductores de la expresión de <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> demostró patrones de expresión diferentes del obtenido con el IFN-gamma. El LPS induce la expresión de <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> a las seis horas de activación y el TNF-alfa a las 24 horas. En nuestros experimentos, observamos, en macrófagos derivados de médula ósea mantenidos en medio de cultivo en ausencia de suero (situación de estrés), una inducción de la expresión de los genes <i>tap1</i> y <i>lmp2</i>. Esta inducción tiene lugar aproximadamente a las 24 horas del estímulo, siguiendo un patrón de inducción semejante al observado tras la activación con el TNF-alfa.<br/><br/>Utilizando cicloheximida, un inhibidor de la síntesis proteica, se comprobó que la inducción de <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> por el IFN-gamma no es dependiente de la síntesis proteica. Los tránscritos de ARN son altamente estables, ya que sus niveles no decaen de forma rápida en presencia de actinomicina D, que actúa bloqueando la transcripción. La elevada estabilidad de los ARNm indica que el IFN-gamma no modifica la vida media del ARN, sino que actúa a nivel de la transcripción de los dos genes.<br/><br/>Se determinó utilizando ratones <i>knock out</i> para STAT1 que este factor de transcripción está implicado en la señal de transducción por el IFN-gamma, el LPS y el TNF-alfa. Sin embargo, la expresión de <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> inducida por el IFN-alfa/beta es independiente de STAT1. Las cajas reguladoras GAS e IRF-1 son esenciales en la inducción de la expresión de <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> mediada por el IFN-gamma. En cambio, sólo la caja GAS está implicada en la inducción de ambos genes por el LPS. Finalmente, las cajas IRF-1 y NF&#61547;B son esenciales en el caso de la activación mediada por el TNF-alfa.<br/><br/>Los estímulos inhibidores TGF-beta y los glucocorticoides, inhiben la expresión de los genes <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> inducida por el IFN-&#61543;. Nuestros resultados demuestran también que la expresión de PU.1 en los fibroblastos murinos, mediante la transfección de un vector de expresión que codifica para esta proteína, inhibe la expresión de los genes tap1 y lmp2 inducida por IFN-gamma. Posiblemente, debido a la localización de una caja PU.1 dentro de la caja GAS, el factor de transcripción PU.1 puede afectar a la transcripción de los ARNm para <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> <br/>En resumen, en este trabajo hemos determinado la regulación de los genes <i>tap1</i> y <i>lmp2</i> implicados en la presentación antigénica a través de las moléculas del MHC de clase I. Existen citocinas que son capaces de inducir mientras que otras inhiben la expresión de <i>tap1</i> y <i>lmp2</i>. Las vías de señalización comparten elementos comunes como STAT1, así como regiones promotoras implicadas en la regulación génica.