Caracterización de la autofagia inducida por hipoxia en Drosophila melanogaster
La autofagia es un proceso catabólico de autodigestión de componentes citoplasmáticos. Está evolutivamente conservada y ocurre en todas las células eucariotas de manera basal. La autofagia es requerida para mantener la homeostasis celular y se exacerba como respuesta a agentes estresores, como el ay...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | , , , , , |
| Formato: | Tesis Libro |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2023
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| Materias: | |
| Aporte de: | Registro referencial: Solicitar el recurso aquí |
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| 100 | 1 | |a Pérez Pandolfo, Sebastián | |
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| 246 | 3 | 1 | |a Characterization of hypoxia-induced autophagy in Drosophila melanogaster |
| 260 | |c 2023 | ||
| 300 | |a 140 p. : |b il., diagrs., fotos, gráfs., tablas | ||
| 502 | |b Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas |c Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |d 2023-12-14 |g Fundación Instituto Leloir - CONICET. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA) | ||
| 506 | |2 openaire |e Autorización del autor |f info:eu-repo/semantics/closedAccess | ||
| 518 | |o Fecha de publicación en la Biblioteca Digital FCEN-UBA | ||
| 520 | 3 | |a La autofagia es un proceso catabólico de autodigestión de componentes citoplasmáticos. Está evolutivamente conservada y ocurre en todas las células eucariotas de manera basal. La autofagia es requerida para mantener la homeostasis celular y se exacerba como respuesta a agentes estresores, como el ayuno, la invasión de patógenos o la acumulación de agregados proteicos. En diversos modelos animales se describió a la hipoxia como un estímulo inductor de la autofagia. Sin embargo, en Drosophila melanogaster, los reportes al respecto eran escasos y contradictorios. Durante el desarrollo de esta tesis doctoral, caracterizamos la respuesta autofágica a hipoxia en D. melanogaster. Utilizando diversas metodologías, encontramos que la hipoxia estimula la autofagia en múltiples tejidos larvales y que este proceso es esencial para la adaptación y supervivencia de Drosophila, ya que larvas incapaces de realizar autofagia son hipersensibles a la disminución de los niveles de oxígeno. La autofagia inducida por hipoxia es un proceso autónomo de célula, utiliza la maquinaria molecular canónica de la autofagia, y es independiente del regulador maestro de hipoxia Sima (HIF1A). En esta tesis evaluamos además el efecto del aumento de lactato intracelular como inductor de la autofagia, en una respuesta que involucra comunicación entre tejidos larvales. En conjunto, nuestros estudios sientan las bases para el uso de D. melanogaster como modelo de estudio de la autofagia inducida por hipoxia, lo cual, en combinación con la versatilidad de las manipulaciones genéticas disponibles en este organismo, provee una plataforma ideal para el estudio de patologías y procesos del desarrollo en los cuales la autofagia está involucrada. Asimismo, en este trabajo de tesis, profundizamos la caracterización de la inmunofilina de membrana Zonda en el proceso de exocitosis. En nuestro laboratorio habíamos descripto el rol de Zonda en la autofagia, postulando su acción como plataforma de interacción entre el complejo de iniciación y el complejo de nucleación. Además, habíamos descripto el rol de Zonda en la exocitosis de la mucina SGS3 en la glándula salival. En esta tesis doctoral, extendimos el estudio del rol de Zonda en la exocitosis regulada en tejidos secretorios en general. Específicamente encontramos que Zonda es requerido para la exocitosis de la ecdisona en la glándula anular de la larva, como así también de dILP2 en las células productoras de insulina. Conjuntamente, bajo la hipótesis de que Zonda actuaría como plataforma molecular para la interacción de proteínas, estudiamos el interactoma de Zonda por medio de espectrometría de masas. Encontramos 57 interactores potenciales de Zonda, para los cuales realizamos estudios funcionales. Encontramos que, al inhibir a algunos de ellos, la autofagia y la exocitosis se ven impedidas, al igual que ocurre para el caso de Zonda. Estos resultados sientan las bases para estudios futuros de estos interactores de Zonda, y para una caracterización más detallada de la función molecular de Zonda en la exocitosis y la autofagia. |l spa | |
| 520 | 3 | |a Autophagy is a catabolic process of self-digestion of cytoplasmic components. It is highly conserved in evolution and occurs at basal levels in all eukaryotic cells. Autophagy is required to maintain cellular homeostasis and is exacerbated in response to stressors such as starvation, pathogen invasion, or accumulation of protein aggregates. In various animal models, hypoxia has been described as an autophagy-inducing stimulus although, in Drosophila, reports are scarce and contradictory. In this thesis, we have characterized induction of autophagy by hypoxia in D. melanogaster. By using various autophagy reporters and other methods, we show that hypoxia induces autophagy in different larval tissues, as well astranscription of various Atg genes. We found that autophagy is essential for adaptation and survival of Drosophila to hypoxia, as larvae with impaired autophagy fail to adapt to decreased oxygen levels. Hypoxia-induced autophagy is a cell-autonomous process, uses the canonical autophagy machinery, and isinduced independently of the hypoxia master regulator Sima (HIF1A). In addition, we have analyzed the effect of lactate as an inducer of autophagy, in a response that involves communication between larval tissues. Taken together, the results of this thesis lay the groundwork for the use of D. melanogaster as a model for the study of hypoxia-induced autophagy, which, in combination with the wide array of genetic tools available in this species, provides a powerful platform for studying the involvement of autophagy in hypoxia-related pathologies and developmentally regulated processes. Moreover, in this thesis, we have pursued the characterization of the role in exocytosis of the membrane immunophilin Zonda. We had previously found in our laboratory that Zonda is essential for autophagy initiation, and that Zonda constitutes a platform for the interaction between the initiation and nucleation autophagy complexes. In addition, we had chracterized the role of Zonda in the exocytosis of mucines at the salivary gland. In this thesis, we have found that Zonda is required for regulated exocytosis of other secretory tissues as well. Specifically, we show that Zonda is required for exocytosis of ecdysone at the ring gland, as well as for dILP2 exocytosis from insulin-producing cells. Finally, under the hypothesis that Zonda plays a role as a molecular platform for protein interaction in both autophagy and exocytosis, we have utilized techniques of mass spectrometry to define the interactome of Zonda. We found 57 potential interactors of Zonda, for which we performed functional studies. We found that, like Zonda, two specific proteins discovered through the screen, are required for both autophagy and exocytosis. Altogether, our results lay the foundation for studying the role of Zonda interactors in autophagy and exocytosis. |l eng | |
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