Mecanismos de regulación de la expresión de la exonucleasa TREX2

Abstract

En esta tesis se ha estudiado la regulación de la expresión específica del gen TREX2 en queratinocitos y las alteraciones génicas en tumores derivados de queratinocitos como los tumores escamosos de cabeza y cuello. Concretamente, se han identificado diversos polimorfismos raros en el gen TREX2, incluyendo 5 no sinónimos, siendo la frecuencia del conjunto de las variantes raras significativamente mayor en individuos con tumores que en individuos sanos. La organización genómica y los inicios de transcripción del tránscrito mayoritario del gen TREX2 son equivalentes en queratinocitos humanos y murinos. Tanto en unos como en otros se ha detectado una única isoforma proteica de 236 aminoácidos. El promotor próximal se localiza a 260 pb upstream del inicio de transcripción y contiene diversos elementos funcionales que determinan la expresión tejido específica en queratinocitos. Así pues, la actividad del promotor proximal está condicionada por los factores de transcripción Elf5 y AP1. Además, la expresión tejido específica y a lo largo de la diferenciación se correlaciona con la demetilación de CpGs localizadas en la región proximal. Análogamente, en el gen humano la demetilación de la CpG situada en el inicio de transcripción se correlaciona con la expresión de TREX2. Además, se ha identificado una región 5’ distal que también presenta un patrón de metilación CpG diferencial que se correlaciona con la expresión de TREX2, encontrándose menos metilada en células con expresión positiva y más metilada en células con expresión negativa de TREX2. En conjunto, los estudios llevados a cabo en esta tesis indican que la expresión específica de TREX2 en queratinocitos es resultado de la interacción entre el estado de metilación en CpGs del promotor y los factores de transcripción de las familias ETS y AP1.

In this thesis we have studied the specific regulation of TREX2 gene expression in keratinocytes and also the putative genetic alterations in keratinocyte-derived tumors, such as head and neck squamous cell carcinoma. Specifically, we identified SNPs in the TREX2 gene that were more frequent in patients with head and neck SCCs than in healthy individuals. TREX2 gene and transcription start sites for major TREX2 transcripts are equivalent in human and murine keratinocytes, where it has been detected only the expression of a 26 kDa protein isoform. Our results show that a sequence of not more than 260 bp upstream of the transcription start site directs the promoter activity of the Trex2 gene in keratinocytes. The proximal promoter activity is conditioned by the transcription factors AP1 and Elf5. Also, the methylation status of many CpGs present in the promotor region modulates TREX2 expression. Specifically, promoter demethylation correlates with TREX2 expression in a tissue specific manner and during the keratinocyte differentiation stages. Overall, our studies indicate that TREX2 keratinocytes specific expression is the result of interactions between CpG methylation status of the promoter and transcription factors from ETS and AP1 families.