Drosophila - Severo Ochoa - Universidad Autónoma de Madrid

Jefe de Línea /
Group Leader:
Sonsoles Campuzano Corrales
Especificación de regiones
corporales y formación de patrón
en Drosophila
Territorial specification and pattern
formation in Drosophila
A2
Publicaciones
Publications
Postdoctorales /
Postdoctoral:
Annalisa Letizia
Anabel Rodríguez-Learte
Sol Sotillos Martín
Becarios Predoctorales /
Predoctoral Fellows:
Esther González Pérez
Natalia Barrios López
Técnicos de Investigación /
Technical Assistance:
Nerea Cisneros González
Biología del Desarrollo Developmental Biology
Resumen de investigación
Utilizamos los discos imaginales de Drosophila como
sistema modelo para intentar entender cómo la información
genética especifica las diferentes regiones corporales y
cómo dentro de ellas se establecen distintos patrones
morfológicos. Los genes del complejo Iroquois (Iro-C) se
requieren para la especificación del futuro notum en el disco
de ala y del compartimento dorsal en el disco de ojo. Por
ello, para comprender el desarrollo de estos territorios
estamos analizando cómo se controla la expresión del Iro-
C. Hemos identificado cinco enhancers del Iro-C que
promueven la expresión génica en el disco de ala y
demostrado la capacidad de dos de ellos de integrar la
regulación por las vías de señalización de EGFR y Dpp,
mediadas por los factores de transcripción Pnt (vía del
EGFR) y Pannier, U-shaped y Mad (vía de Dpp).
El Iro-C contiene tres genes (araucan, caupolican y mirror)
que codifican homeoproteínas altamente relacionadas.
Esto, unido a sus patrones de expresión solapantes, sugiere
que actúan de forma redundante en diversos procesos
biológicos. Para investigar esta cuestión hemos generado
nuevas deleciones Iro-C y estamos realizando experimentos
de sobreexpresión y rescate fenotípico. El análisis de estos
alelos indica que el Iro-C interviene también en el desarrollo
del palpo maxilar.
Las vías de señalización de EGFR, Dpp, Notch, Wingless y
Hedgehog controlan especificación de territorios, formación
de patrón y crecimiento en los discos imaginales. Como las
células de los discos imaginales están polarizadas en el eje
ápico-basal, estamos estudiando la relación de la polaridad
celular con estos procesos de señalización intercelular.
También estamos interesados en determinar las relaciones
funcionales que pueden existir en el epitelio de los discos
imaginales entre los complejos apicales (los complejos
Bazooka y Crumbs) y los determinantes basolaterales de
polaridad (Dlg, Scrib y Lgl), requeridos para el
establecimiento y mantenimiento de la polaridad ápicobasal
en el epitelio embrionario.
Research summary
We are using Drosophila imaginal discs as a model system
to help clarify how genetic information specifies the different
body regions of an organism and how these regions are
patterned. The genes of the Iroquois complex (Iro-C) are
required for the specification of the prospective notum in the
wing disc and the dorsal compartment in the eye disc. Thus,
to understand the development of these territories we are
analyzing how expression of Iro-C is controlled. We have
identified five Iro-C enhancers that promote gene expression
in the wing disc and demonstrated the ability of two of them
to integrate the regulation by the EGFR and Dpp signalling
pathways, mediated by the transcription factors Pnt (EGFR
pathway) and Pannier, U-shaped and Mad (Dpp pathway).
The Iro-C harbours three genes (araucan, caupolican and
mirror) that encode highly related homeoproteins. This, in
addition to their overlapping expression patterns, suggests
they may play redundant roles in several developmental
processes. To address this question, we have generated
novel Iro-C deletions and we are using overexpression and
phenotypic rescue approaches. Analysis of the novel Iro-C
mutants indicates its involvement in the development of the
maxillary palp.
Territorial specification, pattern formation and cell
proliferation in the imaginal discs are under the control of the
EGFR, Dpp, Notch, Wingless and Hedgehog signalling
pathways. Since the imaginal disc cells are polarized in the
apico-basal axis, we are studying the relationship between
cell polarity and intercellular signalling. We are also
interested in determining the functional relationships in the
imaginal disc epithelium between the apical complexes
(Bazooka and Crumbs complexes) and the basolateral
polarity determinants (Dlg, Scrib y Lgl), which are required
for the establishment and maintenance of embryonic polarity.
De la Calle-Mustienes, E., Feijoo, C. G., Manzanares, M., Tena, J. J.,
Rodriguez-Seguel, E., Letizia, A., Allende, M. L. and Gómez-Skarmeta,
J. L. (2005). A functional survey of the enhancer activity of conserved
non-coding sequences from vertebrate Iroquois cluster gene deserts.
Genome Res. 15, 1061-1072.
Moscat, J., Diaz-Meco, M. T., Albert, A. and Campuzano, S. (2006).
Cell signaling and fuction organized by PB1 domain interactions.
Mol Cell. 23, 631- 640. Fecha: 2006.
Capítulos de libros / Book chapters:
S. Sotillos and Campuzano, S. (2005). Role of the achaete-scute
complex genes in the development of the adult peripheral nervous
system of Drosophila melanogaster. In: Marí-Beffa, M and Knight,J
(ed). Key Experiments in Practical Developmental Biology.
Cambridge University Press, UK, pp. 296-309.
Tesis doctorales
Doctoral Theses
Annalisa Letizia. (2005) Caracterización de elementos reguladores en
cis del Complejo Iroquois de Drosophila melanogaster:
Control transcripcional por las vías de comunicación intercelular
de Dpp y EGFR. Universidad Autónoma de Madrid.
Sobresaliente cum laude.
CBM 2005/2006
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Figura 1. Control de la expresión de araucan/caupolican en la presumptiva región de notum
del disco de ala. Los enhancers Iro-RE 2 (A) e Iro-RE 1 (B) integran la regulación por las vías
de EGFR y Dpp y dan cuenta de la mayoría de la expresión de Iro-C en el notum.
Figure 1. Control of the expression of araucan/caupolican in the prospective notum region of the wing
disc. The Iro-C enhancers Iro-RE 2 (A) and Iro-RE 1 (B) integrate regulation by the EGFR and Dpp pathways
and account for most of the expression of Iro-C in the notum (C).
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