Estudio de la función de SFRP5 durante el desarrollo del ojo y del techo óptico en el pez medaka

Resumen

Resumen: La ruta de señalización de WNT es un complejo mecanismo de comunicación celular que juega un relevante papel en multitud de procesos homeostáticos y del desarrollo embrionario, entre los que se incluye la formación del ojo. Debido a su gran complejidad, este mecanismo está regulado a diferentes niveles. Las proteínas SFRP (Secreted Frizzled related proteins), que comprenden la mayor familia de moduladores de la señalización de WNT, son proteínas solubles cuya estructura presenta similitudes a los receptores Frizzled. Trabajos previos de nuestro laboratorio demostraron que un miembro de esta familia, Sfrp1, que se expresa abundantemente durante el desarrollo del ojo tanto en aves como en peces, contribuye a la especificación del campo morfogenético del ojo en la placa neural anterior, regula la neurogénesis de la retina y la guía de los axones de las células ganglionares de la retina. Los diferentes eventos de duplicación de los genomas son la base de la evolución de los metazoos. Mientras que la mayoría de los vertebrados presentan un contenido génico correspondiente a dos rondas de duplicación genómica, los peces teleósteos han sufrido una duplicación genómica adicional que condujo en muchos casos a una sub-funcionalización o una nueva funcionalización de los genes parálogos resultantes. En esta Tesis nos preguntamos si el genoma del pez medaka (Oryzias latipes) presenta una duplicación del gen olSfrp1 y si, en el caso de existir, sus funciones son similares o complementarias a las que se habían caracterizado para olSfrp1. Identificamos un cDNA cuya secuencia era muy similar a olSfrp1, aunque en realidad, gracias al análisis filogenético, determinamos que pertenecía a la subfamilia de genes de los Sfrp5. De forma similar a olSfrp1, este gen, que denominamos olSfrp5, se expresa abundantemente durante el desarrollo del ojo, aunque también se expresa en el mesencéfalo y el primordio del aparato digestivo. La disminución de la expresión de olSfrp5 mediante la inyección de morfolinos causa microftalmia y un defecto en el desarrollo del techo óptico. Adicionalmente en el ojo, la interferencia de la expresión de olSfrp5 causa un defecto en la regionalización ventral de la copa óptica que en algunos casos provoca la aparición de colobomas oculares. Estos defectos tempranos conducen a una alteración de la neurogénesis del ojo y del techo óptico. En particular, se reducen el número de RGC y de fotorreceptores en el ojo. Por otra parte, las proyecciones de los axones de las RGC eran normales en los embriones morfante