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Caracterización de los factores de transcripción de la familia Ikaros durante el desarrollo estriatal

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Universitat de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències

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[spa] El desarrollo embrionario del núcleo estriado está controlado por gran cantidad de factores de transcripción. En esta tesis, nos centramos en el estudio de los miembros de la familia de factores de transcripción Ikaros. Los miembros de esta familia que se expresan en el primordio embrionario del núcleo estriado, eminencia ganglionar lateral (EGL) son Helios e Ikaros.

Helios se expresa en la EGL durante la etapa embrionaria y es completamente ausente en el estriado de animales adultos. Esta proteína se expresa tanto en las zonas donde habitan los precursores neurales como en las zonas de precursores más diferenciados. Presenta una elevada relación con marcadores de precursores neuronales inmaduros como la nestina siendo su expresión completamente ausente en los precursores neurales que se diferenciarán hacia astrocitos. Los estudios realizados in vitro, mediante el uso del ensayo de neurosferas y de cultivos primarios, demuestran que la sobreexpresión de Helios induce un aumento en la neurogénesis y una reducción en la astrogénesis.

Al estudiar el otro factor de la familia, Ikaros, observamos que esta proteína se expresa exclusivamente durante las edades embrionarias del desarrollo de la EGL. Está localizada exclusivamente en la zona del manto donde residen los precursores neuronales postmitóticos. La sobreexpresión de Ikaros en el ensayo de neurosferas induce una reducción del número de células proliferantes. En cambio, los precursores derivados de animales deficientes de Ikaros presentan una tasa de proliferación más elevada. Estos resultados nos indican que Ikaros induce la salida de ciclo de los precursores neurales regulando el ciclo celular. El mecanismo de acción por el cual Ikaros induce la salida de ciclo celular es regulando los niveles de la proteína inhibidora de ciclina p21 y favoreciendo así la diferenciación hacia fenotipos neuronales, específicamente neuronas encefalinérgicasl. Además de demostrar la funcionalidad de estas proteínas, nuestros resultados demuestran que existe una relación en el mecanismo de acción de Helios e Ikaros y que ambas proteínas están situadas en la misma vía de diferenciación estriatal de la familia Dlx. Así pues, la presente tesis describe la función de dos factores de transcripción, Helios e Ikaros, que ambos están implicados en el desarrollo embrionario del núcleo estriado.

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[eng] “Study the role of the family of Ikaros transcription factor during striatum development”

TEXT:

The embryionic development of striatum is controlled by many transcription factors. In this thesis, we focus on the study of family members of Ikaros transcription factor. The members of this family that are expressed in the striatum embryonic primordium, lateral ganglionic eminence (LGE), are Helios and Ikaros. Helios is expressed during embryonic ages specifically in LGE. During development, Helios is expressed in areas where precursors are inhabited (subventricular zone), as well as in areas where more mature cells are located (mantle zone). This protein has a high relationship with markers of immature neural precursors as nestin. Neurospheres assay that Helios overexpression induces a reduction of proliferative tax in the precursors. Moreover, Helios induces an increase in neurogenesis process and a reduction in astrogenesis differentiation as we can observe studying the overexpression of Helios in primary cultures.

The other member of the family expressed in LGE, Ikaros, is expressed only in embryonic ages exclusively in the mantle zone. In vitro studies show that Ikaros overexpression in precursors cultures induce a reduction in proliferative tax. However, precursors from Ikaros knockout mice proliferate more than precursors from wilt type. The reduction of proliferative tax is regulated by cyclin inhibitor protein p21. Cell cycle exit promote enkephalinergic neuronal differentiation as well as astrogenic inhibition as we can observe in neurosphere assay and primary cultures.

In order to study Ikaros and Helios function in striatum development, we observe Helios and Ikaros act in the same differentiation involved in striatum development, de Dlx pathways. Both proteins are expressed downstream of Dlx1/2 however the relationship with the other transcription factor Dlx5/6 is different. While Helios is expressed upstream of Dlx5/6, Ikaros is expressed downstream of these transcription factors. In summary, we describe the role of two new proteins involved in striatum development: Helios and Ikaros.

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Tesis Doctorals - Departament - Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències

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Caracterización de los factores de transcripción de la familia Ikaros durante el desarrollo estriatal