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  • 23 / 03 / 2017
Cinvestav - Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N.

Dr. Bulmaro Cisneros Vega

 

 

 

Dr. Bulmaro Cisneros Vega

Dr. Bulmaro Cisneros Vega

Grado
: Doctor en Ciencias. 1991.CINVESTAV.

Nivel SNI: 3

Tel: (55) 5747-3839
Fax: (55) 5747-3931
E-mail: bcisnero@cinvestav.mx
 

 

Descriptores de la investigación:

Distrofia muscular de Duchenne. Distrofia Miotónica. Biología molecular.Transporte nuclear de proteínas. Diagnóstico molecular de enfermedades hereditarias. Regulación transcripcional. Células neuronales. Células musculares.

LINEAS DE INVESTIGACIÓN
Temas de Investigación: Mecanismos moleculares de enfermedades genéticas: distrofias musculares, ataxias cerebelo-espinosas y progeria. Transporte y función nuclear de proteínas.  

Función de la distrofina Dp71 en células neuronales
La distrofia muscular de Duchenne (DMD) es una enfermedad hereditaria que afecta a 1/3500 varones nacidos vivos, se caracteriza por daño muscular progresivo y la presencia de retraso mental en un tercio de los pacientes. El gen DM produce al menos siete diferentes proteínas (distrofinas) mediante el uso de promotores intragénicos alternativos. Las distrofinas se denominan de acuerdo a su peso molecular como Dp427, Dp260, Dp140, Dp116 y Dp71. Se cree que la Dp71 esta implicado en el retraso mental de los pacientes con DMD por las siguientes razones: 1) la Dp71 aumenta su expresión a mediada que el sistema nervioso madura y 2) un alto porcentaje de pacientes con retraso mental presentan mutaciones que afectan el marco de lectura de la Dp71. Con la finalidad de estudiar la función de la Dp71 en células neuronales elegimos la línea celular PC12, la cual deriva de un feocromocitoma de rata y tiene la peculiaridad de diferenciarse hacia un fenotipo neuronal en respuesta al factor de crecimiento neuronal (NGF). Las células tratadas con NGF desarrollan neuritas y secretan neurotransmisores. Las células PC12 expresan dos formas de la Dp71 que varían entre si por la presencia o ausencia de un dominio codificado por el exon 78. De manera interesante hemos demostrado que la Dp71 que contiene el exon 78 (Dp71d) se localiza en el núcleo mientras que la variante que carece de este exon (Dp71f) se localiza en el citoplasma. Con el objetivo de evidenciar la posible función de la Dp71 en las células PC12, decidimos inhibir su expresión mediante la producción de un RNA antisentido. De manera interesante, el abatimiento de los niveles de la Dp71 inhibi� la diferenciación neuronal de las células PC12 en respuesta la NGF (Figura 5), lo que indica que esta distrofina participa en la adquisición del fenotipo neuronal. Consideramos que la caracterización más profunda de nuestro modelo celular permitirá establecer la función de la Dp71 en las neuronas y su posible relación con el retraso mental de los pacientes con DMD.

Bases moleculares de la Distrofia Miotónica
La distrofia Miotónica (DM) es una enfermedad genética con herencia autosómica dominante, afecta a 1 de cada 10, 000 individuos y representa el desorden neuro-muscular más común en la edad adulta. Los síntomas de la DM incluyen atrofia muscular, alteraciones endocrinas, hipertrofia gonadal y retraso mental. El gen de la DM produce una proteína, llamada DMPK, que presenta actividad de cinasa. La mutación que causa la DM se localiza en el extremo final del gen DM, en una región que no codifica para la proteína DMPK; dicha mutación consiste en la amplificación anormal de un triplete de bases formado por Citosina, Timina y Guanina (CTG). Los individuos normales presentan de 5 a 30 repetidos CTG mientras que los enfermos muestran amplificaciones de miles de tripletes CTG. El retraso mental asociado a la DM sugiere que la expresión de los repetidos CTG mutantes altera las funciones neuronales, sin embargo, no existen estudios al respecto. Con la finalidad de contribuir al conocimiento de las bases moleculares del daño neuronal que presentan los pacientes con DM, nuestro grupo de trabajo ha desarrollado un modelo celular basado en la línea neuronal PC12. Mediante transfección celular introdujimos plásmidos que expresan el RNAm de la DM con 5 30 o 90 repetidos en las células PC12 CTG. De manera interesante, demostramos que las c�lulas que expresan 90 repetidos CTG (clona CTG90) son incapaces de diferenciarse hacia el fenotipo neuronal ante la inducción del factor de crecimiento neuronal (NGF). Las células PC12 silvestres tratadas con NGF extienden varias neuritas por cada cuerpo celular mientras que las céulas CTG90 carecen de extensiones neuróticas. Consideramos que el estudio de nuestro modelo neuronal permitirá establecer las bases moleculares de la distrofia Miotónica en el sistema nervioso.

Transporte nuclear de proteínas
El intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma tiene lugar a través del poro nuclear. Las proteínas nucleares que ingresan al núcleo mediante transporte nuclear clásico presentan una secuencia de localización nuclear (NLS; por sus siglas en ingles, nuclear localization signal) que se caracteriza por presentar agrupamientos de 4 o más aminos básicos, generalmente arginina (R) o lisina (k). La NLS es reconocida por las proteínas transportadoras importina ? e importina ???la importina ? puede unirse directamente a la NLS o utilizar la importina ? como molécula adaptadora. Las importinas conducen su cargamento hacia el interior del núcleo ahí, se unen a la enzima Ran-GTP, y mediante la energía liberada por la hidrólisis de GTP, que esta enzima lleva a cabo, liberan su cargamento para retornar posteriormente al citoplasma, e iniciar otro ciclo de importe nuclear. Algunas proteínas nucleares que no contienen una NLS logran ingresar al núcleo mediante su interacción con una proteína transbordadora que si presenta una NLS. Nuestro grupo de investigación esta interesado en definir los mecanismos moleculares que regulan el transporte nuclear de la Dp71 y sus proteínas asociadas. Hemos construido proteínas de fusión Dp71-GFP y B-distroglicano-GFP para abordar este punto. Así mismo, mediante enzimas de restricción hemos generado variantes de estas proteínas de fusión en donde se elimina progresivamente cada uno de los dominios proteicos con la finalidad de identificar la secuencia que las trasporta al núcleo. El establecimiento de los mecanismos moleculares que regulan el trasporte nuclear de la Dp71 y sus proteínas asociadas ayudar a entender su función nuclear.

Diagnóstico molecular de enfermedades hereditarias
Existen más de 5, 000 enfermedades genéticas que afectan al humano. Para la mayoría de estas enfermedades no se ha identificado el gen que en su estado mutado causa la patología respectiva. Por otra parte algunas de las enfermedades con mayor incidencia en la población mundial, como son la distrofia muscular de Duchenne y la Hemofilia A son causadas por un número diverso de mutaciones que se distribuyen a lo largo de la secuencia codificadora de cada uno de estos genes, lo cual hace sumamente impractico la identificación de una mutación particular en cada genealogía. La aplicación de técnicas de Biología Molecular al campo de la Genética, como es el diseño de sondas específicas de DNA (oligos), el uso de la PCR, la electroforesis capilar y secuenciación de DNA, y el empleo de programas computacionales, ha permitido el desarrollo del diagnóstico molecular. El diagnóstico molecular permite la identificación, confiable de mutaciones y/o variables al�licas que predisponen al desarrollo de la patología.

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