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Titulo - Tesis defendidas

Defendatutako tesiak

Tabla tesis - Biología molecular

Indicadores
  Egungo doktorego programak Aurreko doktorego programak
Defendatutako tesiak 73 275
Sari bereziak 1 6
Doktorego tesiak kotutoretzan 1 -
Nazioarteko doktorego tesiak 44 79
Doktorego industrialak 2 -

 

XSLaren edukia

Egungo programan irakurritako tesiak

Surface receptors that mediate the interaction of Borrelia burgdorferi with macrophages: death and inflammation.

CARRERAS GONZALEZ, ANA

Zuzendariak:
ANGUITA CASTILLO, JUAN DE DIOS;
ZUBIAGA ELORDIETA, ANA MARIA
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

La enfermedad de Lyme es causada por la transmisión de la bacteria llamada Borrelia burgdorferi. Esta tesis tiene como objetivo el estudio de la respuesta inmune de los macrófagos a B. burgdorferi, centrándonos en los elementos involucrados en su actividad fagocítica y la posterior respuesta inflamatoria mediada por estas células, a fin de comprender más profundamente la interacción de este tipo de células y la bacteria. Mediante enfoques analíticos de gran escala, como la transcriptómica y la proteómica, hemos estudiado en macrófagos murinos y humanos, las rutas de señalización implicadas en la fagocitosis de este patógeno, y hemos descrito un conjunto de receptores de membranas responsables de su ingestión y eliminación. Nuestro estudio ha permitido el descubrimiento y descripción de los receptores CD180 y CD64 como elementos moduladores y mediadores de la respuesta inmune a B. burgdorferi, así como del consiguiente proceso inflamatorio. También hemos esclarecido la importancia y el comportamiento de diferentes factores de señalización, como SHIP1, FcR¿, Syk y MyD88, revelando la existencia de una compleja conexión entre las familias de los receptores que intervienen en el proceso de fagocitosis de este patógeno. Este conocimiento conducirá a una mejor comprensión del rol de los macrófagos en respuesta a B. burgdorferi, arrojando luz sobre los síntomas inflamatorios observados durante la borreolisis de Lyme y revelando nuevas dianas terapéuticas para un tratamiento más efectivo de la enfermedad.

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Osteopontin role in lipid metabolism: involvement in age-related hepatosteatosis

GOMEZ SANTOS, BEATRIZ

Zuzendariak:
ASPICHUETA CELAA, PATRICIA;
MARTINEZ CHANTAR, MARIA L.
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

La osteopontina es una proteína multifuncional que se expresa en numerosos tipos celulares y tejidos. Está implicada en numerosos procesos fisiológicos y patológicos. La OPN se ha asociado a diferentes trastornos hepáticos, de hecho, su expresión se encuentra incrementada en diferentes etapas de la enfermedad del hígado graso no alcohólico (EHGNA). Además, juega un papel regulado el metabolismo lipídico hepático. Por lo tanto, en base a la evidencia de que la OPN está relacionado con trastornos hepáticos, cuya prevalencia aumenta con la edad; y que OPN desempeña un papel en el metabolismo de lípidos hepáticos, que se encuentra desregulado en el envejecimiento, proponemos que OPN podría tener un papel en la susceptibilidad del hígado a la progresión del EHGNA asociada al envejecimiento. Para este estudio se empleó una cohorte de pacientes con hígado sano y otra con EHGNA, además emplearon animales control y deficientes en OPN (OPN-KO) de 3, 10 y 20 meses de edad, así como líneas celulares hepáticas para estudios in-vitro. Los resultados mostraron que la OPN está implicada en el envejecimiento del hígado y que ejerce un papel protector. En suero, OPN se correlaciona positivamente con la edad en individuos y modelos animales con hígado normal. En los modelos animales, el aumento de los niveles de OPN en suero está relacionado con el aumento de los niveles en el hígado. La inducción de senescencia en células HepG2, a través de la modulación de p53, aumenta los niveles de OPN celular y su secreción. OPN está regulada para mantener el equilibrio del metabolismo lipídico del hígado durante el envejecimiento. La deficiencia de OPN en ratones hace que el hígado sea más vulnerable a la hepatoteatosis asociada a la edad, siendo el mecanismo subyacente el aumento de la lipogénesis de novo asociada a la senescencia y a una alteración de la respuesta al estrés de retículo debido a la disminución de los niveles de la chaperona GRP78.

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Caracterización molecular de epítopos de la región C-terminal de PTEN y análisis funcional de mutaciones tumorales N-terminales: validación en cánceres genitourinarios.

MINGO GOMEZ DE OTEO, JANIRE

Zuzendariak:
PULIDO MURILLO, RAFAEL
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

PTEN es uno de los genes supresores tumorales mutados con mayor frecuencia en cánceres humanos. La proteína PTEN se pierde parcial o totalmente en una gran cantidad de tumores, lo que la convierte en un excelente candidato biomarcador en oncología clínica. En primer lugar, hemos optimizado el rendimiento de la mutagénesis dirigida con el objetivo de poder obtener un gran número de mutaciones de PTEN con la mayor eficacia posible. En segundo lugar, hemos caracterizado molecularmente los epítopos de la región C-terminal de PTEN reconocidos por anticuerpos monoclonales (AcM) anti-PTEN utilizados en inmunohistoquímica. Nuestro análisis puede contribuir a la validación de AcM anti-PTEN como herramientas de diagnóstico y pronóstico en oncología clínica, facilitando un diagnóstico de cáncer más preciso basado en la expresión del supresor tumoral PTEN. Por último, hemos caracterizado funcionalmente las mutaciones N-terminales de PTEN hereditarias y encontradas en tumores. Nuestros resultados indican que la localización subcelular y la actividad fosfatasa de PTEN dependen de la integridad de su extremo N-terminal. Asimismo, hemos encontrado diferencias entre las variantes N-terminales de PTEN y PTEN-L en tumores genitourinarios. Nuestros resultados sugieren una regulación funcional de PTEN específica de isoformas, lo cual sería relevante en la patogenicidad causada por las alteraciones en estas proteínas.

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Mecanismos de reconocimiento y control de tráfico endosomal por el complejo retrómero.

ROMANO MORENO, MIGUEL

Zuzendariak:
HIERRO AYUELA, AITOR;
LUCAS GAY, MARIA JESUS
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

El retrómero es un complejo multiproteíco que participa en múltiples etapas del tráfico vesicular, controlando el reciclaje de cargos presentes en los endosomas a la membrana plasmática, la red Trans-Golgi, así como a diferentes orgánulos distales. Debido a su papel esencial, el retrómero está implicado en numerosos procesos fisiológicos y patológicos de gran relevancia. En este trabajo, hemos caracterizado estructural (cristalografía de rayos X) y funcionalmente la unión del retrómero con el efector de Legionella pneumophila, RidL, así como con diferentes proteínas accesorias y los cargos implicados en la enfermedad de Alzheimer APP y BACE. Todo ello, con el fin de contribuir al establecimiento de un modelo organizativo del retrómero que ayude a entender las bases moleculares que rigen el reconocimiento y selección de receptores transmembrana de manera específica, evitando su degradación en los lisosomas.

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Identification of genetic and epigenetic regulators in celiac disease through computational and experimental approaches/Erregulatzaile genetiko eta epigenetikoen identifikazioa eritasun zeliakoan hurbilketa konputazional eta esperimentalen bidez

ROMERO GARMENDIA, IRATI

Zuzendariak:
BILBAO CATALA, JOSE RAMON;
FERNANDEZ JIMENEZ, NORA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

La enfermedad celíaca (EC) es una enfermedad autoinmune que se desarrolla en personas con susceptibilidad genética. Los haplotipos HLA-DQ2 y HLA-DQ8 representan alrededor del 40% de la contribución genética a la EC. En total, junto con otras variaciones genéticas comunes identificadas, podemos explicar el 50% de la heritabilidad de la enfermedad. Sin embargo, otras capas de información genómica independientes de la variación de la secuencia del ADN también podrían contribuir a la patogénesis de la EC. En esta tesis, los datos públicos de diferentes capas ómicas se han utilizado para identificar los mecanismos genéticos y epigenéticos de regulación génica que podrían estar involucrados en la patogénesis de la EC. Los experimentos previos de microarrays de expresión de nuestro grupo, los resultados del proyecto Immunochip, la información publicada sobre TADs y los datos de metilación y expresión generados recientemente se han recopilado y vuelto a analizar. Esto nos ha permitido identificar nuevos elementos reguladores y regiones genómicas involucradas en el desarrollo de la CD. Así, hemos podido observar que la gliadina influye en los cambios de co-expresión observados en la EC mediante los factores de transcripción CREB1 y IRF1. Además, la estructura 3D del genoma podría regular la co-expresión local, y la gliadina provoca cambios agudos en la metilación del ADN incluso en individuos no celíacos. En conclusión, los reguladores genéticos y epigenéticos identificados podrían estar involucrados en la patogénesis de la enfermedad y constituir nuevas dianas de intervención.

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Bases estructurales del transporte de Mg2+ mediado por los factores homeostáticos CNNM2 y CNNM4, y de su interacción oncogénica con las fosfatasas PRL.

GIMENEZ MASCARELL, PAULA

Zuzendariak:
MARTINEZ DE LA CRUZ, ALFONSO
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

El Magnesio, segundo catión intracelular más abundante, es un ión imprescindible en diversas funciones vitales como la neurotransmisión, la conductancia cardiaca o la síntesis de ATP. Este papel biológico trascendental exige una homeostasis cuidadosamente regulada, en la que participan un número aún indeterminado de proteínas. De todas ellas, una de las familias menos estudiadas es la de los factores homeostáticos CNNM (¿Cyclin and CBS domain divalent metal cation transport mediators¿), inicialmente bautizados como Ancient Domain Proteins (ACDPs). Los CNNMs incluyen cuatro miembros (CNNM1-CNNM4) que presentan un patrón de expresión ubicuo, exceptuando CNNM1 que es predominante en el cerebro. La relevancia biológica de estas proteínas se hizo visible al descubrir que una deficiencia en su actividad, debida a la presencia de mutaciones, estaba ligada al desarrollo de diferentes patologías hereditarias de escasa prevalencia y origen recesivo, como la hipomagnesemia familiar dominante (CNNM2), o el síndrome de Jalili (CNNM4). Estudios más recientes han revelado su implicación en enfermedades de alta prevalencia, como el Alzheimer, el cáncer, la infertilidad, o desórdenes neuropsiquiátricos como la esquizofrenia asociados a un desarrollo anómalo de las estructuras cerebrales. Entre los hallazgos más llamativos se encuentra la habilidad de los CNNMs de interaccionar con tirosina fosfatasas de la familia PRL (Phosphatases of the regenerating liver), reconocidos marcadores de oncogénesis y metástasis. La formación de estos complejos induce un aumento de la concentración intracelular de Mg2+, que es aprovechada por las células tumorales tumores para proliferar e invadir otros tejidos, aunque los mecanismos moleculares implicados en este proceso se desconocían hasta ahora. Estructuralmente, los CNNMs son proteínas complejas e intrínsecamente dinámicas, sujetas a drásticos cambios conformacionales inducidos por la unión de fosfonucleótidos e iones Mg2+. Su estructura multimodular incluye cuatro regiones independientes bien diferenciadas, unidas por largos segmentos peptídicos desestructurados y presumiblemente flexibles. Estas características han convertido tradicionalmente su cristalización y posterior análisis estructural en un gran desafío debido a la naturaleza intrínseca de los CNNMs, con regiones transmembranosas y fragmentos flexibles intra e intermodulares a lo largo de su cadena polipeptídica. En esta tesis, analizamos las estructuras cristalográficas de los dos dominios intracelulares de la proteína CNNM4, además de la estructura en solución de la región intracelular completa utilizando la técnica de SAXS. Estas estructuras, suponen el estudio estructural más exhaustivo que existe hasta la fecha, y avanza en la comprensión de los mecanismos mediante los cuales las proteínas CNNM median el transporte de Mg2+. Además, también hemos dilucidado las bases estructurales de la interacción oncogénica entre el primer dominio intracelular de CNNM2 y PRL-1. Esta estructura, sienta las bases del futuro diseño de moléculas que inhiban la interacción entre ambas proteínas, frenando por tanto la progresión tumoral.

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The development of a new screening assay for the discovery of potential cognitive enhancers

CALLEJA FELIPE, MARIA

Zuzendariak:
KNAFO FARHI, DINA SHIRA;
MORALES FUCIÑOS, MIGUEL
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

El deterioro cognitivo presenta hoy en día altas tasas de prevalencia en todo el mundo, siendo una característica común en muchas enfermedades neurológicas y neurodegenerativas. Sin embargo, y a pesar de la gravedad del problema, no existen terapias que combatan dicho deterioro de manera efectiva. Estudios previos demostraron que la transmisión sináptica mediada por receptores AMPA es crucial para la mejora cognitiva, sugiriendo, además, que una estrategia emergente para la mejora cognitiva podría basarse en facilitar los mecanismos para la potenciación sináptica e inhibir los procesos subyacentes a la depresión sináptica, para fortalecer así las sinapsis neuronales. Considerando la asociación entre la función sináptica y cognitiva, el principal objetivo de esta tesis doctoral ha sido desarrollar un novedoso ensayo de cribado para el descubrimiento de posibles potenciadores cognitivos basados en su capacidad para mejorar la liberación dependiente de actividad de receptores AMPA a la sinapsis. Este método ha demostrado sensibilidad y eficiencia en la detección de las dos formas principales de plasticidad sináptica, LTP y LTD, que son clave para el aprendizaje y la memoria y, por lo tanto, para la mayoría de las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas. Además, se ha validado su potencial como un ensayo de cribado evaluando su capacidad para detectar eficazmente potenciadores cognitivos previamente descritos. Este trabajo constituye la base para el futuro desarrollo de un ensayo de cribado de alto rendimiento para el descubrimiento de potenciadores cognitivos.

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Neuroprotection of retinal ganglion cells by Müller Glia in vitro in health and disease.

PEREIRO DIEZ, XANDRA

Zuzendariak:
VECINO CORDERO, ELENA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Las células ganglionares de la retina (RGCs) son las únicas neuronas aferentes de la retina y transmiten la información visual al cerebro a través de sus axones, que forman el nervio óptico y su muerte causa una ceguera irreversible. Las RGCs se encuentran en estrecho contacto con las células de Müller. Estudios previos del grupo de investigación en el que se ha realizado esta Tesis doctoral, han demostrado que las células de Müller, las células gliales más importantes de la retina, entre sus múltiples funciones, son capaces de neuroproteger a las RGCs. Sin embargo, la heterogeneidad dentro de estas poblaciones de células y su capacidad de respuesta a diferentes estímulos puede cambiar en relación a la capacidad neuroprotectora de las células de Müller y, en consecuencia, influenciar en la supervivencia de las RGCs. La presente tesis doctoral se basa en el estudio in vitro de las células ganglionares de la retina (RGCs) en interacción con las células de Müller en diferentes condiciones. Para estudiar los mecanismos por los cuales las células de Müller pueden contribuir a la neuroprotección de las RGCs y la relación entre estos dos tipos celulares tanto en condiciones fisiológicas como patológicas, hemos establecido cultivos primarios de células de Müller de mamíferos adultos. Debido a la importancia de estas células en la retina, hemos diseñado un protocolo fiable, rápido y sencillo para facilitar su estudio y la caracterización de estas células in vitro.

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In vitro characterization of LDLR, PCSK9 and APOB variants as a tool to understand molecular aspects of familial hypercholesterolemia and improving genetic diagnosis.

BENITO VICENTE, ASIER

Zuzendariak:
MARTIN PLAGARO, CESAR AUGUSTO;
OSTOLAZA ECHABE, ELENA AMAYA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

La hipercolesterolemia familiar es una enfermedad genética autosómica dominante que se caracteriza por unos niveles altos de colesterol en plasma. Este colesterol, con el tiempo se acumula en las paredes vasculares y favorece la aparición de la enfermedad cardiovascular. En esta tesis, se han estudiado los mecanismos genéticos y moleculares relacionados con el desarrollo de la hipercolesterolemia familiar con el objetivo de desarrollar diagnósticos inequívocos que permitan una pronta detección de la enfermedad y evitar así la posible aparición de problemas cardiovasculares futuros. Para ello, se han estudiado y caracterizado múltiples variantes del receptor de la LDL (LDLR), de la apolipoproteina B100 (APOB100) y de la protein convertasa subtilisin kexin 9 (PCSK9) proteínas todas ligadas a la captación de las LDLs del plasma. La caracterización de variantes de LDLR y PCSK9 llevadas a cabo en esta tesis ha permitido clasificar las diferentes variantes dependiendo de su grado patogenicidad y del fallo que provocan en el mecanismo de captación de las LDLs favoreciendo no solo el diagnostico preciso de la enfermedad sino la posible implementación de un tratamiento personalizado. La caracterización de las variantes de APOB por su parte ha permitido cuantificar su grado de patogenicidad y ha demostrado una participación activa de la APOB en el des-ensamblaje de la LDL de su receptor en el endosoma. Por otra parte, se ha estudiado la el efecto del microRNA (miR) miR-27b en el desarrollo de Diabetes Mellitus tipo 2. El miR-27b es un microRNA relacionado con el metabolismo lipídico que ve aumentada su expresión en modelos animales tratados con dietas enriquecidas en grasas y en personas que padecen obesidad.Por otro lado, en ambos casos el desarrollo de resistencia a la insulina es también un denominador común. Es por ello que el objetivo de este apartado de la tesis ha sido demostrar la causalidad existente entre ambos hechos. Los datos obtenidos en esta tesis indican que el miR-27b favorece el desarrollo de la resistencia a la insulina debido a que es un inhibidor especifico del receptor de la insulina y por lo tanto altos niveles de miR-27b generan un señalización por insulina disfuncional.

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Futboleko lesioen epidemiologiaren, arrisku faktoreen eta ondorioen ikerketa Athletic Cluben.

LARRUSKAIN ZABALA, JON

Zuzendariak:
GIL OROZKO, SUSANA MARIA;
ODRIOZOLA MARTINEZ, ADRIAN
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Tesi honen helburua Athletic Clubeko zerbitzu medikuaren lesioaren kudeaketa hobetzeko 3 galdera erantzutea izan zen. 1. Ikerlanean, gizonezkoen eta emakumezkoen lesioen epidemiologian ezberdintasunak daudela, eta prebentzio estrategiak bakoitzaren beharretara egokitu behar direla azalarazi zen. 2. Ikerlanean, 37 nukleotido bakarreko polimorfismo eta iskiotibialetako lesio muskularren arteko asoziazioa ikertu zen gizonezko jokalari helduetan. Nahiz eta 5 polimorfismo eta adina lesionatzeko arriskuarekin asoziatu ziren, ereduak ez zuen lesioak aurresateko gaitasunik eduki denboraldi independente batean, eta genetikaren erabilera lesioei dagokienez goiztiarra da. 3. Ikerlanean, lesioek harrobiko gizonezko jokalarien progresioan eta Lehen taldera iristeko aukeretan inpaktu negatiboa dutela demostratu zen. Lesioaren kudeaketa lehentasun bat da goi-mailako harrobietan, eta informazio hau jokalarien, entrenatzaileen eta zuzendarien atxikimendu maila handitzeko erabili daiteke. Galdera hauen erantzunetatik harago, garrantzitsua dena erantzunak bilatzeko prozesua da. Ebidentzian oinarritutako prozesu hau klubetan eta profesional bakoitzaren praktikan txertatzea helburu garrantzitsua da etorkizunera begira, jokalarien errendimendua eta lesioaren kudeaketa hobetzeko beste pauso bat.

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Clinical ande molecular characterization of DSD patients: Impact of Next Generation Sequencing in diagnosis

MARTINEZ DE LAPISCINA MARTIN, IDOIA

Zuzendariak:
BILBAO CATALA, JOSE RAMON;
CASTAÑO GONZALEZ, LUIS ANTONIO
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Introduction: Disorders of sex development (DSD) encompass a high heterogeneous range of conditions in which the optimal clinical management of the individuals comprise clinical description, biochemical testing and genetic analysis. With the arrival of next-generation sequencing (NGS) new genes and pathways have been implicated in the pathogenesis of the disease. However, only 50% of the 46,XY DSD patients will receive a definitive diagnosis. The aim of this work is the clinical and molecular characterization of a DSD cohort. Patients and methods: Blood samples or DNA from a total of 125 independent patients with a DSD referred from several Spanish centres and one Swiss hospital were studied. Clinical characterization was done after examination of the data sheet provided by the clinicians. The molecular study was performed either by single-gene testing or NGS using a targeted gene panel of 48 DSD-related genes. Parents were also analysed when possible. Genetic variants were analysed using in silico prediction programmes and were classified according to its potential pathogenicity. Further functional studies of the genetic changes identified in three genes were also performed. Results: Overall, we made a genetic diagnosis in 4.4% of the individuals. In 46,XY DSD, the diagnostic rate increased up to 46.5% while in 46.XX DSD it was 29.2%. Novel changes classified as pathogenic or likely pathogenic were mostly located in the NR5A1 and LHCGR genes. Functional impact of variants in NR5A1 and LHCGR showed a significant reduced transactivation activity while the variant of unknown significance in GATA4 showed similar activity compared to wild type. Conclusions: The heterogeneous phenotypes encompassed in this condition difficult the clinical diagnosis and highlight the need of a genetic study. The molecular analysis of DSD-related genes identified a causative genetic variant in the 40.2% of the patients analysed in this cohort. Targeted gene sequencing panel is useful for the detection of singlenucleotide variants, however further improvements are needed to detect copy number variations. Functional studies are a valuable tool to confirm the effect of a variant in the pathogenesis of the disease.

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Secuenciación masiva aplicada al diagnóstico de diabetes monogénica en pacientes pediátricos con ospecha de diabetes tipo 1 y marcadores de autoinmunidad negativos.

URRUTIA ECHEBARRIA, INES MARIA

Zuzendariak:
BILBAO CATALA, JOSE RAMON;
CASTAÑO GONZALEZ, LUIS ANTONIO
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

La diabetes mellitus es un complejo trastorno metabólico caracterizado por la presencia de hiperglucemia crónica, debida a una insuficiente secreción de insulina o a la disminución de la respuesta de los tejidos a la misma. Aunque la etiología de la enfermedad es muy diversa, el 95% de los casos de diabetes en pediatría corresponden a una diabetes tipo 1, que se caracteriza por la destrucción autoinmune de las células ß pancreáticas productoras de insulina y por la generación de autoanticuerpos que sirven como marcadores para el diagnóstico. Es un tipo de diabetes poligénica en la que el sistema HLA tiene un papel importante en la susceptibilidad a desarrollar la patología. En un pequeño porcentaje de niños y adolescentes con clínica de diabetes tipo 1, no se detecta autoinmunidad basada en los marcadores clásicos (IAA, GADA e IA2A). El autoanticuerpo de más reciente identificación es el ZnT8A que podría considerarse un nuevo marcador predictivo y diagnóstico de autoinmunidad. Otro tipo de diabetes presente en pediatría es la diabetes monogénica. Se trata de un grupo heterogéneo poco común de diabetes no autoinmune, asociado a alteraciones en genes relacionados con el desarrollo de la célula ß pancreática, con la síntesis de insulina o con su función. La mayor parte de las características clínicas no son específicas de este tipo de diabetes y se estima que un alto porcentaje de casos permanecen sin diagnosticar o se diagnostican erróneamente como diabetes tipo 1 o tipo 2. Los casos pediátricos con diabetes tipo 2 son excepcionales en poblaciones caucásicas. En este trabajo se ha desarrollado un radioinmunoensayo para analizar ZnT8A y se ha evaluado su contribución para mejorar el diagnóstico de autoinmunidad en pediatría, obteniéndose un incremento de la sensibilidad diagnóstica de diabetes tipo 1, especialmente en adolescentes. Asimismo, se ha desarrollado mediante secuenciación masiva un panel de genes orientado al diagnóstico de diabetes monogénica, para establecer la prevalencia de esta patología en pacientes pediátricos con clínica de diabetes tipo 1 y marcadores de autoinmunidad negativos. Se ha encontrado que al menos un 8% de pacientes con estas características son portadores de una variante patogénica en heterocigosis causante de diabetes monogénica, y se han beneficiado de un tratamiento personalizado y de un adecuado consejo genético. Por último, se ha valorado la utilidad del genotipo HLA-DRB1 para seleccionar los pacientes a los que realizar un estudio genético para descartar una forma monogénica de diabetes y, aunque la presencia de dos alelos HLA-DRB1 de riesgo aumenta la probabilidad de desarrollar una diabetes autoinmune, el genotipo HLA-DRB1, considerado de forma aislada, muestra una escasa validez para la selección de pacientes pediátricos con clínica de diabetes tipo 1 y sin autoinmunidad que puedan beneficiarse de un estudio genético.

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Regulación de la actividad chaperona de HSC70 humana por APG2: papel de los dominios divergentes.

CABRERA HERNANDEZ, YOVANA

Zuzendariak:
MORO PEREZ, FERNANDO;
MUGA VILLATE, ARTURO
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

La reactivación de agregados proteicos en metazoos se logra mediante la actividad combinada de chaperonas de las familias Hsp70, Hsp40 y Hsp110. Apg2 humana estimula la reactivación de agregados ordenados y desordenados de proteínas por Hsc70 (HspA8). Junto con DnaJB1, Apg2 sirve para nuclear moléculas de Hsc70 en sitios donde se pueden desarrollar fuerzas de tracción entrópicas productivas. El origen de la especialización de Apg2 en el replegamiento de proteínas agregadas esta aún poco definido. En esta Tesis se ha estudiado cómo Apg2 regula la actividad chaperona de Hsc70 por la que se reactivan agregados proteicos. Además, se ha investigado la función que desempeñan los dominios divergentes de Apg2, el subdominio acídico (AS) y la extensión C-terminal, en este proceso. Los resultados obtenidos demuestran que Apg2 potencia la actividad replegadora del sistema de Hsc70 incrementando la cantidad de moléculas de la chaperona unidas a la superficie del agregado, mediante un mecanismo compatible con su actividad como intercambiador de nucleótidos. Ambos dominios divergentes se encuentran implicados en la optimización y especialización funcional de Apg2: el AS desestabiliza el complejo con Hsc70 de modo que facilita su disociación y la progresión del ciclo funcional, mientras que la extensión C-terminal decelera el intercambio ADP/ATP al interaccionar con el NBD de Hsc70 de una forma dependiente de la unión nucleótidos, lo que a su vez incrementa significativamente la estabilidad el complejo.

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Lipid-lipid interactions in bilayers containing polar sphingolipids, ceramide and cholesterol.

GONZALEZ RAMIREZ, EMILIO JOSE

Zuzendariak:
GOÑI URCELAY, FELIX MARIA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

La presente tesis se ha centrado el estudio de las interacciones lípido-lípido asociadas a la segregación lateral de esfingolipidos y colesterol. Estos estudios se han llevado a cabo utilizando sistemas de membranas modelo compuestos por tres o cuatro componentes, y utilizando diferentes técnicas biofísicas, principalmente calorimetría diferencial de barrido, espectroscopia y microscopía de fluorescencia y microscopía de fuerza atómica, con los siguientes objetivos: ¿Caracterizar la estructura de las fases de la eSM y la pSM por debajo de su temperatura de transición principal de fase. ¿Analizar el comportamiento de la ceramida y el colesterol con un fosfolípido saturado en un sistema modelo de tres componentes. ¿Estudiar el efecto de la incorporación de esfingolipidos insaturados en membranas fosfolipídicas modelo. ¿Describir la interacción de glicoesfingolipidos naturales (cerebrósidos) en sistemas binarios con esfingolípidos, glicerolípidos o colesterol.

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Biorrefinería de Microalgas: Hidrólisis Enzimática de Polisacáridos y Proteínas

GARCIA BARCENA, TERESA

Zuzendariak:
LLAMA FONTAL, MARIA JESUS;
SERRA FERRER, JUAN LUIS
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

El interés por las microalgas ha aumentado considerablemente en la última década, principalmente como fuente para la obtención de biocombustibles, como alternativa a los productos fósiles empleados hoy en día. Actualmente, se ha visto que a partir de biomasa microalgal no solo se pueden obtener materias primas para obtener biocombustibles, sino que también, esta biomasa es de utilidad para obtener bioproductos de interés en los sectores farmacéutico, alimentario, cosmético y de química fina, entre otros. Por lo tanto, la biomasa microalgal sería de utilidad para proporcionar de forma sostenible y renovable muchos bioproductos de interés, permitiendo conseguir energías limpias, sostenibles y renovables, además, de otros bioproductos de valor añadido limpios y biodegradables. Esto sería la base, de lo que denominamos, biorrefinería a partir de microalgas. La mayoría de los estudios realizados proponen la utilización de microalgas para la obtención de biodiesel a partir de sus triglicéridos esterificables con alcoholes (metanol o etanol). Pero la biomasa microalgal contiene muchos más compuestos útiles, además de los lípidos, como azúcares y almidones fermentables, que pueden emplearse en la obtención de bioetanol. Otros productos intracelulares también pueden emplearse en los sectores farmacéutico, cosmético, alimentario y de química fina. Está claro que, si la biomasa microalgal sólo se emplea para extraer lípidos de utilidad para obtener biodiesel, el coste económico del cultivo algal y la extracción de los lípidos, así como las infraestructuras necesarias para realizar estos procesos, no son económicamente viables, ya que son procesos costosos y que requieren energía. Por lo tanto, la solución a este inconveniente es el aprovechamiento integral de la biomasa microalgal, que puede emplearse en la obtención de muchos y diversos bioproductos de interés. En este trabajo, se han estudiado distintos métodos de cosecha de microalgas que permitan recolectar esta biomasa de la forma más eficiente y económicamente viable. Para ello, se han adsorbido a nanopartículas magnéticas, como un método de cosecha rápido, fácil y no contaminante. Además, estas nanopartículas pueden ser recuperadas y reutilizadas, disminuyendo el coste de la cosecha. Por otro lado, se ha empleado la cosecha por centrifugación, como un método poco agresivo para los bioproductos intracelulares presentes en las microalgas. Sin embargo, la extracción del contenido microalgal de forma completa es un punto crucial del proceso y, debido a las complejas

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Empleo de CLEAs magnéticas de CALB para la obtención de biodiésel a partir de lípidos de microalgas

ANGULO PICO, ENRIQUE

Zuzendariak:
LLAMA FONTAL, MARIA JESUS;
SERRA FERRER, JUAN LUIS
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

La continua dependencia de los combustibles fósiles como fuente de energía ha afectado a nuestro medio ambiente dando lugar al fenómeno del calentamiento global. Una alternativa sostenible y renovable a éstos es el empleo de biocombustibles, como el biodiésel obtenido a partir de aceite de microalgas. En este trabajo se ha obtenido biodiésel a partir de biomasa de las microalgas Chlorella vulgaris var L3 y Scenedesmus sp., mediante catálisis enzimática de sus lípidos, utilizando mCLEAs. Este biocatalizador magnético se ha obtenido al inmovilizar mediante entrecruzamiento la lipasa B de Candida antarctica (CALB) con nanopartículas magnéticas (MNPs). Para hacer económicamente viable la obtención de biodiésel a partir de microalgas se han de optimizar todos los pasos de su producción, en especial el proceso de transesterificación. Las mCLEAs son capaces de transesterificar aceites microalgales en unas condiciones de reacción mucho más ventajosas económicamente (menor temperatura, relación de alcohol y cantidad de enzima) que las de otras investigaciones similares. Además, el carácter magnético de las mCLEAs permite su fácil recuperación haciendo posible su reutilización durante al menos 50 ciclos catalíticos consecutivos, sin pérdida de actividad, lo que conlleva una importante reducción de su coste y, con ello, de la producción de biodiésel, haciendo que este biocombustible pueda llegar a ser económicamente competitivo frente al combustible fósil.

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Implementación de la Next Generation Sequencing en el diagnóstico de las Anemias Hemolíticas Congénitas

DEL ORBE BARRETO, RAFAEL ANDRES

Zuzendariak:
ARRIZABALAGA AMUCHASTEGUI, BEATRIZ;
GARCIA-ORAD CARLES, AFRICA
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2016
Laburpena:

Las Anemias Hemolíticas Congénitas (AHC) constituyen un grupo heterogéneo de enfermedades caracterizadas por un incremento en la destrucción de hematíes en sangre periférica o menos frecuente por un aumento de la apoptosis intramedular por eritropoyesis ineficaz de los eritroblastos maduros [1,2], su causa siempre está ligada a un defecto genético, pudiendo ser la alteración en el ADN por herencia o nueva mutación. Son enfermedades de tan baja prevalencia que se incluyen en la categoría de enfermedades raras < 250.000 pacientes (5/10.000) [3]. Debido a que estas enfermedades afectan solo a unos pocos o cientos de individuos, ha sido un reto desarrollar herramientas diagnósticas y tratamientos para estos pacientes. El conocer la mutación causante de la AHC permitirá un mejor conocimiento de la biología de la enfermedad y será útil para la identificación de portadores dentro de la familia, lo que a su vez facilitará un adecuado consejo genético y de ser necesario llevar a cabo un adecuado diagnóstico prenatal o pre-implantacional. Por tanto, la detección de las mutaciones causantes de estas patologías va a ser una herramienta eficaz no solo en el correcto diagnóstico sino también en la prevención del riesgo de nuevos casos.

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Unravelling the role of Nuclear Membrane dynamics in the behaviour of cancer cells. A multidisciplinary approach using cell biology, advanced imaging and biophysics.

DAZZONI , REGINE

Zuzendariak:
DUFOURC , ERICK;
LARIJANI , BANAFSHE
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Tesia Tutorekidetzan
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Malformación de la membrana de núcleos esta observada en casos de distrofia muscular, así como en ciertos tipos de cáncer, como el de mama o el de riñones. Los mecanismos que intervienen en la integridad de eta membrana están controlados por las interacciones proteíns con lípidos. Hace poco, se ha demostrado que las propiedades físicas de lípidos específicos tienen una función esencial en el proceso de formación de la membrana de núcleos en el modelo del erizo de mar. Para comprender como la arquitectura de la membrana está regulada, utilizamos técnicas cuantitativas como la espectrometría de mesa y la RMN para determinar la composición en lípidos de la membrana y sus propiedades dinámicas. La extracción del núcleo se realizó a partir de células renales humanas, HEK 293T. Se ha optimizado una extracción física basada en un tratamiento a presión y un gradiente de sucrosa para obtener una gran cantidad de núcleos intactos (lípidos de la membrana nuclear) necesarios para nuestros experimentos. Estos núcleos purificados incluyen un mínimo de residuos celulares, retículo endoplásmico y apartato golgi. Después, lípidos de núcleos han sido extraídos con un método de Folch modificado. Los experimentos de RMN en líquidos mostraron que la membrana nuclear estaba compuesta de muchos tipos de fosfolípidos y de los cuales la fosfatidilcolina era el lípido principal. Además, la composición muestra una gran proporción de fosfatidilcolina en comparación con otros tipos de membranas. Experimentos de espectrometríaa de masa han demostrado que la membrana nuclear estaba compuesta principalmente de fosfolípidos altamente insaturados y con cadenas que contenían un promedio de 34 átomos de carbono. Los análisis por RMN del sólido realizados en membranas reconstituidas a partir de lípidos de núcleos han revelado propiedades físicas atípicas. La temperatura de transición de fase fluido-gel está muy baja y amplia (-10Cº-15ºC)lo que puede venir de la presencia de muchas especias de fosfolípidos y numerosas insaturaciones. Además, a 25ºC, las membranas reconstruídas están más rígidas que las membranas modelas convencionales, lo que implica que el espesor de membrana está más largo que la de membranas modelas. Al final, los liposomas de membranas reconstituídas muestran una muy importante deformación en elipsoide prolato en el campo magnético, lo que es muy atípico para membranas biológicas y sugiere una importante elasticidad de curvatura de la membrana.

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The role of primary cilia in Townes-Brocks Syndrome

BOZAL BASTERRA, LAURA

Zuzendariak:
BARRIO OLANO, MARIA ROSA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

El Síndrome de Townes-Brocks (TBS1, MIM 107480 ) está causado por mutaciones en el gen SALL1, dando lugar, en la mayoría de los casos, a una proteína truncada. TBS se caracteriza por un espectro de malformaciones en dedos, oídos, corazón y riñones. Curiosamente, estos síntomas coinciden con aquellos observados en un número creciente de enfermedades y síndromes genéticos ligados a la formación y función del cilio primario conocidos como ciliopatías. Hasta ahora, el estudio del TBS se ha centrado en los defectos que, a nivel transcripcional, las mutaciones en SALL1 podrían ocasionar en el núcleo. Sin embargo, en esta tesis postulamos que las truncaciones en SALL1 podrían interferir con la función o señalización de los cilios debido a su interacción dominante negativa con proteínas del centrosoma o del cilio primario. Hemos descubierto que la proteína SALL1 truncada causa un incremento de la ciliogenesis y de la señalización de la vía Sonic-Hedgehog (Shh). También descubrimos que la forma truncada de SALL1 interactúa con los reguladores negativos de la ciliogénesis CCP110 y CEP97, posiblemente desestabilizándolos o desplazándolos del centríolo madre que da lugar al cilio primario y permitiendo, por tanto, la ciliogenesis. Además, SALL1 interactúa con la proteína LUZP1 que contiene cremalleras de leucina y tiene un papel fundamental durante el desarrollo. De hecho, el modelo de ratón knock-out de LUZP1 fenocopia algunas características asociadas con ciliopatías humanas, como defectos del tubo neural o de la formación del corazón. Nuestros datos respaldan el descubrimiento de que LUZP1 puede participar en la integración de la ciliogénesis y la dinámica de la actina durante el desarrollo.

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Targeting mitochondria and post-traslational modifications: new promising approaches for the treatment of liver disease

BARBIER TORRES, LUCIA

Zuzendariak:
CARDOSO DELGADO, TERESA DE JESUS;
MARTINEZ CHANTAR, MªLUZ
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

En esta tesis doctoral hemos corroborado que tanto una correcta función mitocondrial como la homeostasis de proteínas son fundamentales para el correcto funcionamiento del hígado y que alteraciones en ambos procesos están asociados con la lesión hepática. Hemos descubierto nuevos mecanismos subyacentes de la enfermedad hepática, a nivel mitocondrial y de modificaciones post-traduccionales que podrían ayudar al desarrollo de nuevos fármacos y terapias para su tratamiento. Concretamente, hemos descrito que MCJ es un regulador negativo del metabolismo mitocondrial en hígado y que su expresión está altamente implicada en el daño hepático por fármacos y en hígado graso no alcohólico. De manera importante, hemos demostrado que la deficiencia en MCJ podría ser una terapia prometedora para estas enfermedades, ya que su silenciamiento en modelos experimentales animales ha resultado muy efectivo, manteniendo las mitocondrias activas y evitando el daño hepático y la progresión de la enfermedad. Por otro lado hemos descrito que la proteína mitocondrial PHB1 tiene un papel en colestasis, ya que sus niveles se encuentran disminuidos específicamente en pacientes con enfermedades colestásicas y que su deficiencia predispone al daño por ligadura del conducto biliar. Hemos visto que en colestasis, a parte de su función mitocondrial, bajos niveles de PHB1 regulan la actividad del proteosoma e inducen cambios transcripcionales a través de la sobreexpresión y localización nuclear de HDAC4. En este respecto, hemos observado que la disminución de la expresión de HDAC4 mejora el daño hepático asociado a la deficiencia de PHB1. Finalmente, hemos presentado evidencias sobre el importante papel de la nedilización en el desarrollo del CHC y hemos identificado LKB1 y Akt, conocidas oncoquinasas, como nuevas dianas de Nedd8. Tanto el grado de nedilización como los niveles de LKB1 y Akt se asocian a un peor pronóstico. Además, hemos demostrado que inhibir la nedilización bloquea el crecimiento tumoral y mejora el estado del hígado pudiendo ser una buena terapia para pacientes con carcinoma hepatocelular.

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MicroRNAs in liver disease.

FERNANDEZ TUSSY, PABLO

Zuzendariak:
ASPICHUETA CELAA, PATRICIA;
MARTINEZ CHANTAR, MªLUZ
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

Chronic liver disease refers to a wide group of pathologies caused by several damaging agents and characterized by a slow progression and final development of cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). It represents one of the most frequent causes of mortality in Western countries and its increase in last years and the lack of effective treatment highlight the necessity of the better characterization of the disease. Dysregulation of methionine and S-adenosylmethionine (SAMe) metabolism and enzymes participating in the methionine cycle has been implicated in chronic liver disease. Glycine N-methyltransferase (GNMT), the most important SAMe-catabolizing enzyme, is downregulated in liver pathologies such as NAFLD, cholestasis, fibrosis, cirrhosis and HCC. Nevertheless, there are few studies describing its downregulation in liver disease, which may be of interest to develop targeted therapies. We describe novel microRNAs (small non-coding RNAs that regulate gene expression at the posttranscriptional level by mRNA repression) repressing GNMT in chronic liver diseases such as NAFLD, cholestasis and fibrosis and HCC. MiR-873-5p regulates GNMT in NAFLD. Moreover, we describe new functions of mitochondrial GNMT essential for OXPHOS and ß-oxidation processes. Inhibiting this microRNA results in increased cytoplasmic and mitochondrial GNMT levels, enhanced Complex II activity in the ETC and sustained ß-oxidation, avoiding lipid accumulation, inflammation and fibrosis. This microRNA also participates in cholestatic fibrosis, targeting GNMT in hepatocytes, cholangiocytes, inflammatory and fibrogenic cells. Inhibition of miR-873-5p recovers GNMT expression in the different hepatic cell types, avoiding SAMe accumulation and aberrant DNA methylation in the liver, which finally results in an appropriate response and defense against bile acid induced liver damage. Finally, we identify miR-518d-5p is upregulated in HCC acting as an oncomiRs and conferring drug resistance to sorafenib hepatoma cells through the repression of GNMT and c-Jun. Inhibiting this microRNA upregulates the expression of both target genes resulting in increased sorafenib induced apoptosis through mitochondrial dysfunction.

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Post-translational modifications in liver disease

ZUBIETE FRANCO, IMANOL

Zuzendariak:
MARTINEZ CHANTAR, MªLUZ;
VARELA REY, MARTA MARIA
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

La enfermedad hepática crónica es un término que incluye una larga lista de patologías hepáticas y que suele finalizar con la pérdida de integridad del parénquima hepático degenerando en cirrosis y carcinoma hepatocelular (CHC). La enfermedad hepática crónica puede estar causada por distintas etiologías, como la infección por los virus de la hepatitis B y C, toxinas, consumo de alcohol y drogas, enfermedades autoinmunes y hereditarias y la enfermedad del hígado graso no alcohólica (EHGNA). Se han investigado múltiples mecanismos moleculares que dan lugar a la enfermedad hepática crónica, aunque hoy en dia la contribución de las modificaciones postraduccionales a esta enfermedad es un área aún por estudiar. Las modificaciones postraduccionales (PTM) se producen por la conjugación reversible de una proteína o un grupo funcional a determinada proteína diana. Las PTM regulan tanto la activación como la inactivación de sus proteínas dianas, e inducen cambios en la localización celular, degradación/estabilidad, formación de complejos, etc. Dentro de las modificaciones postransduccionales, nuestros estudios se han dirigido a las denominadas ¿Ubiquitin like¿ (UBL), que incluyen todas las modificaciones ocasionadas por proteínas cuya función sea similar a la ubiquitina. Se estima que hay alrededor de 16 UBL con funciones y actividades distintas. Todas ellas comparten un ciclo de vida parecido con similitudes en su activación y procesamiento. Hoy en día, hay tres UBL que concentran la atención de la mayoría de las investigaciones: la ubiquitina, SUMO y NEDD8. NEDD8 (Neural precursor cell expressed developmentally downregulated-8) es una de las UBL más similares a la ubiquitina (59%) pero tiene dianas y funciones completamente distintas. La principal función de NEDD8 consiste en estabilizar las proteínas a las que modifica alargando su vida media. La proteína diana mejor conocida de esta UBL son las conocidas como ¿cullins¿ que forman parte de los complejos cullin-RING-ligases (CRL). Las CRL son complejos E3 que ubiquitinizan a una gran variedad de proteínas involucradas en distintos procesos celulares como el ciclo celular, crecimiento celular, replicación del ADN, y transmisión de señales. Recientemente, se han identificado nuevas dianas de NEDD8 diferentes a las CRL como son Mdm2, TßRII y HuR. Por su parte, SUMO (small ubiquitin-related modifier) es una UBL que está compuesta por 3 isoformas: SUMO1, SUMO2, y SUMO3. La unión de SUMO a diferentes proteínas diana esta mediada por una secuencia consenso para este motivo, y las modificaciones que provoca tienen varias funciones en su correspondiente diana. Entre las más relevantes se encuentran cambios en la localización celular y la actividad de la proteína diana, así como su capacidad de interacción con otras proteínas para la formación de diferentes complejos macromoleculares. El principal objetivo de este proyecto es el estudio de la contribución de las modificaciones postraduccionales al desarrollo de la enfermedad hepática crónica derivada del hígado graso no alcohólico en sus diferentes estadios: esteatosis, fibrosis y CHC. La EHGNA es una de las principales enfermedades hepáticas crónicas en los países desarrollados, y se encuentra asociada a factores de riesgo del síndrome metabólico (obesidad, resistencia a la insulina, dislipidemia e hipertensión), incluyendo alteraciones como la esteatosis hasta la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA). Una alta proporción de pacientes con EHGNA sufren alteraciones en el metabolismo de la metionina y la S-adenosylmetionina (SAMe). SAMe es el principal donante de grupos metilo en el organismo y su síntesis está controlada por las enzimas metionina adenosiltransferasa (MAT) y glicina N-metiltransferasa (GNMT). GNMT metaboliza SAMe en la célula evitando su acumulación. En humanos, la pérdida de la expresión o la actividad de GNMT conlleva el desarrollo de EHNA, cirrosis y CHC. Centrándonos en el desarrollo de EHNA, hemos identificado recientemente que es la pérdida de la capacidad autofágica del hígado es uno de los mecanismos por los que se induce la acumulación de vesículas lipídicas en el hígado en ausencia de GNMT. En la autofagia, la célula recicla componentes citoplasmaticos mediante su secuestro en vacuolas y posterior fusión con lisosomas donde son degradados. En el modelo de ratón GNMT-KO (que desarrolla de forma totalmente espontanea EGHNA, cirrosis y CHC por la acumulacion crónica de SAMe) descubrimos que la autofagia estaba inhibida en los hepatocitos debido a una disfunción lisosomal. Este efecto resultó estar mediado por la regulación de la actividad de la fosfatasa PP2A a través de su metilación. Uno de los principales riesgos en el desarrollo de la enfermedad crónica EGHNA es su progresión a fibrosis, cirrosis y CHC. Durante la fibrosis se genera una matriz extracelular compuesta por colágeno y otras proteínas extracellulares. La célula principal implicada en la repuesta fibrótica es la célula estrellada (HSC). Las HSC se encuentran de un modo inactivo en un hígado sano presentando gotas de vitamina A en su citoplasma. Tras el daño hepático estas células se activan, reduciendo sus niveles de vitamina A, aumentando su motilidad y su producción de colágeno. Las HSC son actualmente una diana para el tratamiento de la fibrosis aunque todavía no se ha descubierto un tratamiento efectivo que pueda evitar o reducir su activación o inducir su muerte vía apoptosis. Nuestros resultados muestran que la PTM NEDD8 se encuentra aumentada en ratones y pacientes humanos con fibrosis. Este aumento ocurre en los principales tipos celulares del hígado: el hepatocito, la célula estrellada, y las células proinflamatorias de Kupffer. Por tanto, inhibiendo la NEDDilización se previno la aparición de la fibrosis en ratones en diferentes modelos de esta patología. Es importante señalar que la inhibición de esta PTM afecta de forma diferente a los distintos tipos celulares en el contexto fibrótico. En hepatocitos, la inhibición de la nedilizacion protege de la apoptosis, mientras que en las células de Kupffer previene la activacion y en las HSC induce la respuesta apoptótica a través de la estabilización de c-Jun. Nuestros resultados demuestran la importancia de la PTM NEDD8 en el desarrollo y la regresión de la fibrosis. Los pacientes cirróticos pueden progresar a CHC, siendo ésta la tercera causa de muerte por cáncer. El CHC aparece por la modulación (activación/inhibición) de diversas rutas de proliferación que se activan en los hepatocitos. La quinasa hepática B1 (LKB1) identificada previamente como un supresor de tumores por su habilidad en activar AMPK e inducir muerte celular se ve aumentada en pacientes con un CHC avanzado. En ausencia de GNMT tanto en pacientes como en el modelo de raton GNMT-KO, la actividad de LKB1 se encuentra inducida y se requiere su presencia para el desarrollo de fibrosis y CHC como se demuestra en el hígado completamente sano que presentan el modelo de raton doble KO Stk11/GNMT donde se anula la expresión de LKB1 en un entorno donde GNMT esta bloqueado. La característica que define la actividad protumoral de LKB1 en el hígado es su asociación con la via de RAS. Hemos podido identificar que tanto la inducción como el silenciamiento de LKB1 en modelos in vivo de ratón, así como en celulas de hepatoma, regula los niveles del activador de la via RAS, RAGRP3. Este hecho se produce tanto a nivel de ARN mensajero como de proteína. En este contexto es importante señalar que en CHC se detecta un aumento de la localización nuclear de LKB1 a pesar de que no se produzcan cambios significativos en su proteína adaptadora STRAD¿. Nuestros resultados demuestran que LKB1 se encuentra SUMOilado por SUMO2 y que esta modificación es la responsable de la pérdida de unión a STRAD¿ y de su posterior retención en el nucleo. Esta SUMOilación ocurre en la lisina 178 que se localiza dentro de la secuencia consenso para SUMO en LKB1. La SUMOilación de LKB1 aumenta en un entorno hipóxico característico de los tumores y requiere un paso previo de acetilación para que se produzca. La Sumoilacion de LKB1 y su localización nuclear confiere ventajas proliferativas y un mayor rendimiento metabólico a los tumores hepáticos. LKB1 nuclear actúa como un factor de transcripción regulando la actividad de genes proliferadores entre ellos RASGRP3. En conclusión, nuestros resultados muestran que las modificaciones postraduccionales tienen una contribución importante en la aparición de las distintas fases de la enfermedad crónica hepática. En esteatosis, la metilación contribuye a inhibir la autofagia mientras que la NEDDilización facilita la aparición de fibrosis. Finalmente la SUMOilación de la proteína LKB1 facilita la supervivencia y replicación de del tumor hepático.

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Identificación de variantes genéticas implicadas en el desarrollo de dislexia y falta de atención: Estrategias de caso-control y loci de rasgos cuantitativos.

SANCHEZ MORAN, MIRIAN

Zuzendariak:
ARANSAY BAÑARES, ANA MARIA;
CARREIRAS VALIÑA, MANUEL FRANCISCO
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

Identificación de variantes genéticas implicadas en el desarrollo de dislexia y falta de atención. Estrategias caso-control y loci de rasgos cuantitativos La dislexia y el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) son dos trastornos neuro-conductuales con una prevalencia alta. Ambos son trastornos complejos causados por múltiples riesgos genéticos y ambientales. Durante años se han asociado varios genes con estos trastornos, sin embargo, existe una gran discrepancia entre los diferentes estudios. La dislexia y el TDAH se clasifican habitualmente en grupos clínicos separados y se estudian independientemente, aunque comparten una gran fracción de la sintomatología, además co-ocurren más frecuentemente de lo esperado, y en algunos casos la dificultad en la lectura se ha relacionado con los síntomas de inatención. Las muestras utilizadas en este proyecto se han diagnosticado como disléxicas, con falta de atención o como controles, y un número de ellas padecen los dos trastornos (muestras comórbidas). En la presente tesis se ha tratado de identificar variantes genéticas que estén relacionadas con la habilidad para la lectura y con la atención, haciendo especial hincapié en la dislexia, la falta de atención y en la comorbidad de ambos trastornos. Para ello se han llevado a cabo estudios de asociación en base a dos grandes estrategias: genes candidatos y genoma completo (GWAS). Asimismo, dada la heterogeneidad sintomatológica dentro de los trastornos estudiados, se ha visto la oportunidad de analizar la variabilidad de ciertos rasgos cognitivos (medidas piscométricas cognitivas) en relación al genotipo. De esta forma, ambas estrategias a su vez, se han subdivido en dos metodologías de análisis: casos/controles y análisis de QTLs (Quantitative trait loci). 1.-Estudio de asociación de genes candidatos Diversos estudios vinculan diferentes genes con estos trastornos y aun observando que los resultados obtenidos no se replican entre las diferentes poblaciones, se ha querido comprobar si se asociaban en la población española. En este trabajo, se han examinado 7 polimorfismos de nucleótido único (SNPs) y 2 VNTRs localizados en genes que previamente se habían asociado a la dislexia o al TDAH (KIAA319, DCDC2, DYX1C1, FOXP2, COMT, MAOA, DBH, DRD4 y DAT1), en una cohorte de niños españoles (N=2078) que padecían uno, ninguno o ambos trastornos (dislexia y FA). Los resultados han revelado que los valores de significancia de asociación de algunos marcadores varían notablemente cuando se consideran las muestras comórbidas dentro del grupo de casos, lo cual apoya la importancia de establecer diagnósticos rigurosos y homogéneos de estos trastornos cognitivos para poder identificar biomarcadores reproducibles. Además, se han detectado más asociaciones al considerar parejas de SNPs como variantes epistáticas. El análisis de QTLs con un total de 3414 muestras ha mostrado que las variantes genéticas están asociadas significativamente a los endofenotipos (medidas psicométricas relacionadas directamente con procesos cognitivos específicos), independientemente del trastorno conductual en el que se habían clasificado los individuos. Este hecho refuerza la importancia de investigar las medidas cuantitativas aplicadas a la definición de cada fenotipo en vez de centrarse solamente en los grupos categóricos extrapolados a partir de sus síntomas. 2.-Estudio de asociación de genoma completo (GWAS) Con el propósito de identificar nuevas variantes, se ha realizado un estudio de asociación de genoma completo para cada trastorno y para la comorbidad entre ambos. Gran parte de los SNPs más asociados en los tres estudios realizados se ubican en zonas reguladoras génicas de importancia y en genes de interés causal para estos trastornos. Es remarcable la asociación encontrada con un marcador del gen KANK1 y la dislexia, por lo que se considera éste polimorfismo y el gen KANK1 como potenciales candidatos de susceptibilidad a padecer dicho trastorno. En cuanto al análisis de QTLs con los datos de los GWASs, se han correlacionado los genotipos de todos los marcadores con 5 medidas atencionales y 5 medidas de lectura en la población general, es decir, independientemente del fenotipo de la muestra. Los resultados han identificado asociaciones de mayor significancia que las encontradas con la estrategia de caso/control, lo cual sugiere una vez más la importancia de este tipo de estrategia. Entre los resultados más importantes, destacan dos regiones ubicadas en los cromosomas 2 y 8 que se asocian significativamente con los procesos atencionales. Finalmente partiendo de los resultados obtenidos en el estudio de genoma completo también se ha querido hipotetizar sobre posibles rutas funcionales para cada uno de los trastornos así como para las funciones cognitivas analizadas. Entre las rutas que se encuentran enriquecidas de SNPs con mayor significancia de asociación con los trastornos y funciones cognitivas estudiados destacan las rutas relacionadas con la transmisión sináptica y la adhesión o estructuración celular. Además se proponen las rutas relacionadas con funciones lipídicas y el sistema inmunitario como candidatas para una posible explicación de dichos trastornos o rasgos cognitivos. En resumen, esta tesis examina los rasgos genéticos que influyen en la dislexia y la falta de atención y muestra evidencias de la importancia de evaluar la genética asociada a los endofenotipos, además de las categorías cualitativas de los trastornos basadas en la suma de los síntomas. Por otra parte, propone posibles genes causales, regiones cromosómicas y rutas funcionales que podrían encajar entre los múltiples orígenes de estos trastornos o de las funciones cognitivas relacionadas.

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Modulation of the human disaggregase system by Hsc70-DnaJ associations and small ligands

DUBLANG IRAZABAL, LEIRE

Zuzendariak:
MORO PEREZ, FERNANDO;
MUGA VILLATE, ARTURO
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

El sistema desagregasa humano, compuesto por representantes de las familias Hsp70 (Hsc70), Hsp40 (DnaJA2 y DnaJB1) y Hsp110 (Apg2) lleva a cabo una gran variedad de funciones cuya finalidad común es preservar la proteostasis celular. El objetivo de esta tesis doctoral ha sido analizar la regulación de este sistema desde dos perspectivas. Por un lado, se ha caracterizado la diversificación funcional de Hsc70 mediada por las cochaperonas DnaJA2 y DnaJB1. Los resultados demuestran que mientras la asociación de Hsc70 con DnaJB1 aumenta la capacidad de desagregación y replegamiento del sistema, la presencia de DnaJA2 favorece la protección de los substratos proteicos frente a la agregación en detrimento de las funciones previamente nombradas. Particularmente, se ha determinado que la región del carboxilo terminal de DnaJA2, que adopta una conformación intrínsecamente desordenada, confiere a DnaJA2 estas propiedades, además de su capacidad para auto-asociarse. Por otro lado, teniendo en cuenta la dependencia de las células cancerosas de la actividad de las chaperonas Hsp70 y Hsp110, se ha estudiado el efecto de su inhibición por moléculas químicas en la viabilidad de células tumorales. Entre los compuestos químicos identificados mediante un cribado masivo, el bromuro de pinaverio ha mostrado citotoxicidad frente a células de melanoma y no frente a líneas celulares control. Por lo tanto, podría ser un compuesto potencial para la terapia contra este tipo de cáncer.

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Mechanism for ESCPE-1 mediated membrane remodelling and cargo selection in endosomal.

LOPEZ ROBLES, CARLOS

Zuzendariak:
HIERRO AYUELA, AITOR
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

El reciclaje de proteínas es fundamental para mantener la homeostasis celular. Este trabajo se enfoca en el reciclaje de proteínas que llegan a los endosomas. Allí, las proteínas transmembrana (receptores) son recicladas en un sistema de membranas tubulares (conocido como ¿tubular endosomal network¿) que emergen de los endosomas y se distribuyen por la célula, en concreto hacia el aparato de Golgi y la membrana plasmática. Usando un enfoque multidisciplinar que implica distintas técnicas bioquímicas y de biología estructural, hemos caracterizado uno de los complejos involucrados en la selección de proteínas a reciclar y la deformación de membranas. En concreto, usando cristalografía y difracción de rayos X, hemos resuelto parte de la estructura de este complejo. Por otro lado, diversas técnicas bioquímicas nos han servido para observar la interacción de dicho complejo con una de las proteínas que recicla. Por último, usando la última tecnología en microscopía electrónica (conocida como crio-tomografía electrónica y promedio del sub-tomograma, o ¿cryo-electron tomography and sub-tomogram averaging¿), hemos visto cómo dicho complejo se sitúa en la membrana y es capaz de formar tubos a partir de vesículas artificiales, o liposomas. Nuestro trabajo ayuda a la comprensión de los mecanismos de reciclaje celular, contribuyen a entender el sistema de membranas que emerge de los endosomas.

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Searching for biomarkers of non-alcoholic fatty liver disease and metabolic syndrme

DE LA CRUZ VILLAR, LAURA

Zuzendariak:
MATO DE LA PAZ, JOSE MARIA;
MILLET AGUILAR-GALINDO, OSCAR
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

El desarrollo de esta tesis doctoral ha aportado luz sobre los mecanismos que subyacen a la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD por sus siglas en inglés), ya que los resultados han revelado la existencia de al menos 2 subtipos diferentes de pacientes al comparar (mediante cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas) el perfil metabolómico sérico de estos con el perfil metabolómico de dos modelos animales de esta enfermedad: ratones MAT1A-KO y 0.1MCD. Por otra parte, experimentos in vitro, in cellulo e in vivo han revelado parte del mecanismo de acción del Aramchol®, una molécula compuesta por un ácido biliar y un ácido graso saturado. El tratamiento con esta molécula en ratones 0.1MCD ha mostrado una clara reducción en la acumulación de grasa en el hígado, así como una disminución de la fibrosis y de un aumento en la capacidad antioxidante, todo ello disminuyendo los síntomas de esta enfermedad. Así mismo, el estudio clínico en humanos muestra el efecto del Aramchol en el metabolismo hepático de la glucosa, resultados que hemos complementado y validado en esta tesis con el modelo 0.1MCD. Por último, hemos caracterizado una cohorte de personas pertenecientes a población general, para determinar mediante Resonancia Magnética Nuclear (RMN) una huella metabólica en orina que nos permita distinguir pacientes con síndrome metabólico de personas sanas

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Characterization of the biological and molecular activity of PML in breast cancer

ARREAL LOPEZ LEIRE

Zuzendariak:
CARRACEDO PEREZ, ARKAITZ;
MARTIN MARTIN, NATALIA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Oncogene addiction postulates that the survival and growth of certain tumor cells is dependent upon the activity of one oncogene, despite their multiple genetic and epigenetic abnormalities. This phenomenon provides a foundation for molecular targeted therapy and a rationale for oncogene-based stratification. We previously reported that the Promyelocytic Leukemia protein (PML) is upregulated in triple negative breast cancer (TNBC) and it regulates cancer-initiating cell function, thus suggesting that this protein can be therapeutically targeted in combination with PML-based stratification. However, the effects of PML perturbation on the bulk of tumor cells remained poorly understood. In this thesis work we demonstrated that TNBC cells are addicted to the expression of this nuclear protein. PML inhibition led to a remarkable growth arrest combined with features of senescence in vitro and in vivo. Mechanistically, we observed that growth arrest and senescence were associated to a decrease in MYC and PIM1 kinase levels, with the subsequent accumulation of cyclin-dependent kinase inhibitor 1B (CDKN1B, p27), a trigger of senescence. In line with this notion, we found that PML is associated to the promoter regions of MYC and PIM1, consistent with their direct correlation in breast cancer specimens. Altogether, our results provide a feasible explanation for the functional similarities of MYC, PIM1, and PML in TNBC and encourage further study of PML targeting strategies for the treatment of this breast cancer subtype.

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Molecular recognition between PCNA and proteins involved in DNA replication and repair: p15 and p12

GONZALEZ MAGAÑA, AMAIA

Zuzendariak:
BLANCO GUTIERREZ, FRANCISCO JOSE
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

El antígeno nuclear de células en proliferación (PCNA) es un factor esencial en replicación y reparación de ADN en eucariotas. Forma un anillo homotrimérico que rodea y se desliza a lo largo del ADN, actuando como una plataforma de anclaje de enzimas que modifican el ADN y de proteínas reguladoras a la horquilla de replicación. Estas interacciones ocurren frecuentemente a través de una secuencia consenso de aminoácidos denominada motivo PIP que se une a un bolsillo hidrofóbico de PCNA. En esta tesis doctoral se estudian proteínas de unión a PCNA implicadas en la replicación y reparación del ADN, con el fin último de entender sus interacciones y función utilizando una aproximación estructural. Por un lado, se ha realizado un exhaustivo análisis conformacional de la proteína p15PAF doblemente monoubiquitinada y el impacto de esta modificación postraduccional en su unión a PCNA y a ADN. También ha caracterizado la interacción de la subunidad p12 de la polimerasa delta (pol ¿) humana con PCNA mediante RMN, calorimetría y cristalografía. Los resultados presentados en esta tesis contribuyen a entender mejor la organización y función de componentes esenciales de las maquinarias de replicación y reparación del ADN en la célula.

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Nuevas estrategias terapéuticas en la Distrofia Miotónica tipo 1 basadas en los mecanismos moleculares del envejecimiento y del cáncer.

GARCIA PUGA, MIKEL

Zuzendariak:
LOPEZ DE MUNAIN ARREGUI, ADOLFO JOSE;
MATHEU FERNANDEZ, ANDER
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

La Distrofia Miotónica 1 (DM1) es una enfermedad neuromuscular degenerativa multisistémica caracterizada por la expansión del trinucleótido CTG en el gen DMPK. Desde un punto de vista clínico gran parte de los rasgos característicos de esta enfermedad se asocian a un proceso de envejecimiento prematuro. El objetivo de esta tesis es investigar los procesos del envejecimiento y del riesgo a desarrollar cáncer en los pacientes con DM1. En esta tesis aportamos datos experimentales robustos que avalan que los pacientes con DM1 poseen alteraciones en varios procesos clave del envejecimiento fisiológico y que dichas alteraciones se pueden revertir mediante distintas aproximaciones antienvejecimiento, constituyendo éstas una nueva aproximación terapéutica para los pacientes con DM1. En este sentido encontramos alteraciones en la regulación de la proliferación celular, un mayor daño en el ADN, una senescencia prematura, una alteración del metabolismo y la dinámica mitocondrial, junto con un mayor acortamiento telomérico. Además, describimos un mayor riesgo a desarrollar tumores malignos en dichos pacientes. El tratamiento con compuestos antienvejecimiento como la metformina y los compuestos senolíticos, junto con una nueva familia de compuestos, rescatan parte de los procesos anteriormente alterados tanto en modelos in vitro como in vivo de la enfermedad.

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Contribution of x-linked genes to the origin and development of intellectual disability in patients from the spanish basque country

IBARLUZEA GUENAGA, NEKANE

Zuzendariak:
RODRIGUEZ PEREZ, JOSE ANTONIO;
TEJADA MINGUEZ, MARIA ISABEL
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

- INTRODUCCIÓN E HIPÓTESIS: La Discapacidad Intelectual (DI) es un desorden del neurodesarrollo que afecta aproximadamente al 1-3 % de la población y que supone un serio problema, tanto médico como social, en los países desarrollados. La DI ligada al cromosoma X (XLID) representa un grupo importante, por haber más varones que mujeres con DI y en muchos casos se segrega además vía materna. En los últimos años, las tecnologías de secuenciación masiva (NGS), han contribuido de forma importante al diagnóstico de la XLID, lo que nos hizo plantear la HIPÓTESIS de que en nuestros pacientes sin filiar podríamos aplicar la NGS encontrando nuevos genes/variantes causantes de DI y aplicando estos resultados al diagnóstico y al Consejo genético en las familias. - OBJETIVOS: Se marcaron 3 objetivos, cuyos resultados siguen el mismo orden: - RESULTADOS: 1.- Se revisó la base de datos del laboratorio de los 1909 pacientes varones que llegaron para el estudio del gen FMR1 durante 1991-2015. Se seleccionaron 230 que tenían historia familiar (el 12%) y se cuantificaron y clasificaron los 59 diagnósticos moleculares ya obtenidos, la mayoría de los cuales estaban ligados al X (52/59), siendo el Síndrome X Frágil el más prevalente (43 casos) y demostrando ya la importancia de los genes del X en el origen de la DI (52/230=22,6%). 2.- Se diseñó un panel de 82 genes del X para aplicarlo por NGS a los casos sin filiar. En total se estudiaron con el panel 61 pacientes varones con posible DI ligada al X. Se identificaron 17 variantes candidatas en 16 pacientes (16/61=26.23%) y se pudieron recontactar 6 familias con 7 variantes para estudios de cosegregación. Esto hizo posible la interpretación de algunas variantes como patogénicas, probablemente patogénicas o benignas. 3.-Se validó el panel de genes del X comparándolo con el exoma completo en trio en 13 parejas de hermanos varones con DI. Aunque el panel de genes resultó en una tasa más baja de diagnóstico (1/13) que el exoma (4/13), el panel ofreció una mayor profundidad de cobertura de las regiones cubiertas y por lo tanto mejor detección de variantes. Finalmente, juntando los datos de estas 13 familias con las parejas de hermanos de la base de datos que ya tenían diagnóstico molecular (en total 45), se comprobó que la mayoría tenían variantes en el cromosoma X (15/45) por lo que la contribución del cromosoma X es del 33.33% en nuestra cohorte de parejas de hermanos con DI. - CONCLUSIONES: Este estudio demuestra la importante contribución de los genes del X en pacientes varones con DI e historia familiar, del orden del 22 al 33% en nuestra cohorte. Además, este trabajo ha demostrado la utilidad del panel de genes del X en el desciframiento de la DI ligada al X; ha puesto de manifiesto las limitaciones de los análisis de segregación y la necesidad de los estudios funcionales; y ha demostrado la necesidad de estudiar retrospectivamente los pacientes para aplicarles las nuevas tecnologías con el fin de lograr más y mejores diagnósticos genéticos moleculares.

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Characterization and pharmacological modulation of calcium handling proteins in Limb-Girdle Muscle Dystrophy type R1

LASA ELGARRESTA, JAIONE

Zuzendariak:
LOPEZ DE MUNAIN ARREGUI, ADOLFO JOSE;
VALLEJO ILLARAMENDI, AINARA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Limb-girdle muscle dystrophy type R1 (LGMDR1) is the most common form of limb-girdle muscle dystrophy, currently with no effective treatment. LGMDR1 is caused by mutations in the CAPN3 gene and is characterized by reduced mobility, making daily live activities challenging. CAPN3 gene encodes calpain 3 protein (CAPN3), a non-lysosomal cysteine protease necessary for proper muscle function. Although the main function of CAPN3 in skeletal muscle and the pathophysiological mechanisms underlying the disease remain to be clarified, previous studies suggest that dysregulation of calcium (Ca2+) homeostasis is involved in the pathogenic mechanisms of this muscular dystrophy. In fact, our previous data suggest that CAPN3 deficiency may trigger calcium handling proteins dysfunction such as Sarco-Endoplasmic Reticulum ATPase pumps (SERCA) due to its over-ubiquitination and its consequent exacerbated degradation by Ubiquitin-Proteasome System (UPS). In the present work, we have characterized SERCA expression in different human in vitro LGMDR1 models observing that CAPN3 dysfunction generates SERCA protein downregulation, leading to increase basal intracellular calcium levels. Moreover, CAPN3-deficient LHCN-M2 human myotubes show upregulated sarcoplasmic reticulum (SR) stress markers. We have targeted SERCA degradation inhibiting UPS by Bortezomib (BTZ) treatment, which recovers not only SERCA2 protein expression but also mutated CAPN3 expression, restoring at least its structural function, and consequently, normalizing resting cytosolic Ca2+ levels. Despite the mild phenotype observed in C3KO mouse model, SERCA protein expression is reduced particularly in the diaphragm, as in C3 null rats, which show slightly more severe phenotype. However, due to the general modest phenotype of LGMDR1 animal models, the narrow therapeutic window between effectiveness and toxicity of BTZ treatment, and the high susceptibility of the rat model to Bortezomib, SERCA protein expression is not restored in the treated animal models. In summary, further studies should focus on using other approaches to stabilize SERCA2 protein in the skeletal muscle, which ideally may also target the maintenance of mutant CAPN3. Furthermore, generation of new animal models with human-like CAPN3 mutations may be needed to analyse preservation of mutant CAPN3. These models would also help understand the different pathophysiological mechanisms underlying this disease and move forward in the search of new therapies.

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Calcium effect on dynamics and stability of KV7.2 channel.

NUÑEZ VIADERO, EIDER

Zuzendariak:
MILLET AGUILAR-GALINDO, OSCAR;
VILLARROEL MUÑOZ, ALVARO
Aipamenak:
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain
Urtea:
2020
Laburpena:

La familia Kv7 controla la excitación celular en diferentes tejidos, por lo que es importante investigar su fisiología y fisiopatología. Se relaciona con enfermedades como la epilepsia, encefalopatías, arritmias, diabetes y sordera, entre otras. Todos los miembros de la familia Kv7 muestran una estructura muy similar en relación con la función. Esta homología hace que los avances en la investigación de un miembro Kv7 puedan aplicarse generalmente a los demás. La regulación de Kv7.2 es muy compleja. Por un lado, está claro que los senderos de señalización dependen de muchas variables, como los receptores acoplados a la proteína Gq/11 pueden producir una inhibición diferente por la compartimentalización y colocación espacial de las zonas de señalización. Por otra parte, pequeñas moléculas, como el PIP2 y el Ca2+, pueden modular la corriente. Además hay otras proteínas imprescindibles para la función adecuada de Kv7.2: la CaM, encargada de la señalización del calcio y el transporte del canal; la ancarnina, que gestiona la localización neuronal; y la sintaxina, proteína que puede aumentar la síntesis de los canales Kv7 o reducir la degradación/renovación. Esta tesis está enfocada en entender como el calcio afecta en la estabilidad y la dinámica de los canales Kv7, empleando técnicas biofísicas como FRET, RMN, HS-AFM y Dicroismo circular. Hemos comprobado que el cambio conformacional previamente descrito para el monómero del canal se mantiene también en el tetrámero. Además, se observa que el calcio aumenta la estabilidad del canal. En cuanto a la señalización por calcio se demuestra que el linker dentre las hélices A y B del canal desempeña un papel en la transducción de señal de Ca2+. La longitud y la composición del enlazador favorecen los cambios conformacionales en función de Ca2+. Se demuestra también que la calmodulina confiere sensibilidad al calcio a la estabilidad del dominio de ensamblaje de la hélice D intracelular distal de los canales Kv7.2. La formación de ensamblajes tetraméricos dependientes de la hélice distal D influye en la unión de CaM y en las propiedades Kv7.2 dependientes de CaM. Recíprocamente, CaM y Ca2+ influyen en el comportamiento dinámico de la bobina helicoidal D helicoidal. Además, se comprueba que en ausencia de actividad metabólica, la calmodulina permanece unida de manera estable a las hélices A y B dentro de la CRD (calcium regulation domain) durante al menos 30 minutos. Se demuestra que Los cambios conformacionales impulsados por Ca2+ en el dominio sensible al calcio (CRD) de los canales Kv7.2 implican una rotación del lóbulo C de CaM y una separación de las hélices A y B. La influencia La tetramerización dependiente de la hélice D no influye en dicho cambio. Este cambio conformacional se canaliza por la interacción directa de este catión con la mano E-F (3), mientras que la unión de Ca2+ a la E-F (4) tiene una influencia pequeña, pero significativa. Por último, se demuestra que el conector S2/S3 de los Kv7 interactúa con el lóbulo C de CaM en solución, principalmente a través de la mano E-F (3) e invierten los cambios conformacionales dependientes de Ca2+ en el CRD. (

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Human CD300 receptors expression, regulation and function in the immune system. Implication in human immunodeficiency virus type 1 infection.

VITALLE ANDRADE, JOANA

Zuzendariak:
BORREGO RABASCO, FRANCISCO;
ZENARRUZABEITIA BELAUSTEGUI, OLATZ
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Las moléculas CD300 se expresan en la superficie de células del sistema inmunitario. Estos receptores modulan numerosos procesos inmunológicos y se ha descrito que tienen un papel importante en la inmunopatogenia de distintas enfermedades, incluyendo infecciones virales. El objetivo principal de este trabajo ha sido investigar la expresión, regulación de la expresión y función de los receptores CD300 en distintas células inmunitarias de individuos sanos, y estudiar cómo esto se altera durante la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH)-1. En esta tesis doctoral, observamos que el patrón de expresión de los receptores CD300 es distinto entre poblaciones y subpoblaciones de células inmunitarias, así como entre adultos y recién nacidos. Además, describimos que la activación de los monocitos mediada por CD300c y CD300e es menor en recién nacidos que en adultos. En el contexto de la infección por VIH-1, en primer lugar observamos que la expresión de las moléculas CD300e y CD300f en monocitos de pacientes infectados por VIH-1 bajo cART se asocia con el número de linfocitos T CD4+ y una mayor producción de TNF en respuesta al LPS, pero no en pacientes vacunados con la vacuna frente al VIH-1 MVA-B. También descubrimos que la expresión del receptor CD300a está alterada en las células NK CD56neg en pacientes infectados por VIH-1 no tratados y que este receptor inhibe la degranulación y la producción de citoquinas mediada a través del receptor CD16 en células NK de pacientes infectados por VIH-1. Después, observamos que la expresión del receptor CD300a está alterada también en linfocitos T CD4+ de pacientes infectados por VIH-1 y que su expresión se asocia con marcadores de progresión de la enfermedad. Por último, demostramos que el CD300a identifica una población de linfocitos T CD4+CD45RA- con una mayor susceptibilidad a la infección por VIH-1.

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Global characterization of the immune response to inoculation of aluminium hydroxide-based vaccines by RNA sequencing

VARELA MARTINEZ, ENDIKA

Zuzendariak:
JUGO ORRANTIA, BEGOÑA MARINA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

En este trabajo se han analizado muestras correspondientes a un experimento de vacunación de larga duración. Múltiples ovejas fueron expuestas a varias vacunas compuestas de aluminio hidróxido como adyuvante en un periodo de 475 días, con el objetivo de estudiar el mecanismo de acción de dicho adyuvante en el sistema inmune y comprobar si es capaz de llegar a órganos distantes como el cerebro después de su inoculación. Para ello se extrajeron muestras de células mononucleares de sangre periférica y de la corteza del lóbulo parietal y se usaron para la preparación de librerías de secuenciación de ARN y microRNAs (Total RNA-seq y miRNA-seq). Las librerías se analizaron mediante herramientas bioinformáticas y se realizaron multiples análisis: 1. Expresión diferencial tanto para los datos de RNA-seq como para los de miRNA-seq; 2. Anotación de nuevos miRNAs en oveja; 3. Predicción de targets para los miRNAs y análisis de co-expresión con los datos de RNA-seq. Además, como las librerías de Total RNA-seq retienen el ARN no codificante, que esta pobremente anotado en oveja, dichos datos se usaron para la anotación de ARN circulares en oveja y se estudió si dichos ARN no-codificantes pudieran tener algún rol en la actividad del aluminio como adyuvante.

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Targeting metabolism for resolving Non-Alcoholic Steatohepatitis.

SIMON ESPINOSA, JORGE

Zuzendariak:
ASPICHUETA CELAA, PATRICIA;
MARTINEZ CHANTAR, MªLUZ
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

La presente tesis doctoral trata sobre la modulación del metabolismo para el tratamiento de la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA). Esta patología se caracteriza por una acumulación de grasa en el hígado que da lugar a complicaciones derivadas como la muerte celular, la inflamación, hinchamientoo y desarrollo de fibrosis. Para identificar las dianas terapéuticas presentadas nos hemos centrado en perturbaciones descritas en el transcurso de la EHNA o patologías más severas: el metabolismo del amonio y nitrógeno y la homeostasis de magnesio. En base a ello hemos identificado la glutaminasa 1 (GLS1) y la ciclina M4 (CNNM4) como dianas potenciales a la hora de tratar la enfermedad. Se ha caracterizado una sobre-expresión de ambas proteínas en muestras de pacientes diagnosticados de EHNA, así como en modelos animales de ratón de la enfermedad. Se han realizado estudios pre-clínicos en los que se ha inducido la patología por dos dietas distintas y se ha silenciado específicamente la proteína mediante inyección por vena de la cola, inhibiendo así la expresión del enzima en el hígado. En ambos ensayos pre-clínicos se ha observado una menor acumulación de lípidos intrahepáticos y una disminución del estrés oxidativo derivado. Además, a la hora de elucidar el mecanismo de acción mediante el cual la acumulación de grasa o esteatosis es reducida, se ha identificado que el silenciamiento específico de Gls1 y Cnnm4 promueve la secreción de lípidos en forma de partículas de muy baja densidad (VLDL).

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Characterization of blood markers and their implication in human aging.

ALBERRO GARITANO AINHOA

Zuzendariak:
OTAEGUI BICHOT, DAVID;
SAENZ CUESTA, MATIAS BERNABE
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Aging is a universal, complex and heterogeneous process. In the last decades, an overall improvement in the quality of life and consequent increase in life expectancy has been achieved. In contrast, the disability-free life expectancy is not rising. Therefore, research on the biology of aging is essential to prolong healthy aging. In this work, we performed different approaches, focusing on the biomarkers of frailty, extracellular vesicles, inflammaging and immunosenescence. Regarding the biomarkers of frailty syndrome, we propose the elevated expression of EGR1 as a potential candidate. In the case of EVs from plasma, we found that they enhance cell differentiation in osteogenesis and myogenesis, and that they boost T cell activation under immunogenic stimulation, while these effects of EVs are reduced with aging. We also reported the presence of inflammaging and immunosenescence with increasing age, but nonagenarians and centenarians showed reduced senescence in CD4 T cells. Finally, our experiments in multiple sclerosis patients indicate that despite being in remission and under immunomodulatory treatment they have chronic inflammation, and further investigations are needed to evaluate the possible incidence of premature aging in this and other autoimmune diseases.

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Identificación of ERBB4 and SOX1 role in central nervous system tumors. Implication in medulloblastoma and glioblastoma.

ALDAREGUIA FERNANDEZ, JUNCAL

Zuzendariak:
GARCIA CAMINO, IDOIA;
MATHEU FERNANDEZ, ANDER
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Los tumores cerebrales, como el glioblastoma (GBM) en adultos y el meduloblastoma (MB) en niños, representan uno de los retos más importantes de la medicina actual, ya que resisten a las terapias disponibles, recurren y se diseminan. Dichos tumores presentan una alta heterogeneidad, ya que albergan una subpoblación de células madre tumorales (CSCs), responsables de la metástasis, resistencia a tratamientos y recurrencia tumoral. Además, la desregulación de aquellos genes relacionados con el desarrollo embrionario y el mantenimiento de las células madre, como ERBB4 y SOX1, parece ser crítica para el desarrollo y la progresión del fenotipo canceroso. La presente tesis doctoral tiene como objetivo principal determinar la función de ambos genes en el GBM y el MB, así como establecer su relación con las CSCs específicas de cada tumor (GSCs y MBSCs, respectivamente). En primer lugar, observamos que ERBB4 tiene una función esencial en el desarrollo del cerebelo, controlando la población de las células progenitoras y su proceso de migración. Además, determinamos que ERBB4 se encuentra altamente expresado en los MBs del Grupo 4 y SOX1 en los del Grupo SHH, asociándose en ambos casos a una peor supervivencia. Al inhibir la expresión de ERBB4 y SOX1, observamos una reducción de la viabilidad celular, capacidad de autorrenovación, y de iniciación y progresión tumoral. Asimismo, identificamos un enriquecimiento de la expresión de SOX1 y ERBB4 en las MBSCs. También establecimos una relación entre la elevada expresión de SOX1 y una peor supervivencia en GBM, además del enriquecimiento de su expresión en las GSCs. Por último, al inhibir la expresión de SOX1 en GBM, observamos una disminución de la capacidad de proliferación, iniciación y progresión tumoral. En conjunto, nuestros resultados sugieren un papel oncogénico hasta ahora no descrito de ERBB4 y SOX1 en MB y GBM. Además, este trabajo propone la inhibición de ERBB4 y SOX1 como una estrategia terapéutica prometedora para atacar las CSCs y así combatir la resistencia a las terapias.

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Characterization of USP11 as a novel regulator of Hypoxia inducible factor a

MARTIN MATEOS, TERESA

Zuzendariak:
BERRA RAMIREZ, MIREN EDURNE
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Adaptation to hypoxia is a puzzling and tightly regulated challenge. This adaptability involves a severe gene expression rewiring, which is mainly triggered by the Hypoxia Inducible transcription Factor (HIF). Canonically, the regulation of the hypoxia signalling pathway mostly relies on HIF-¿ subunit, which has been described to be exquisitely regulated through the Ubiquitin Proteasome System (UPS). Because of the Ub conjugation¿ crucial role in the hypoxia pathway and in light with DUBs being druggable enzymes, we carried out an unbiased loss-of function screen to identify new DUBs modulating HIF signalling. Using this strategy, we identified 12 novel hypoxia-related DUBs. In this project, we have validated the hit candidates and further focused on USP11 characterization. We have shown that USP11 is required to sustain hypoxia-driven signalling. Indeed, USP11 binds the mRNA-binding protein, hnRNPD, forming a ribonucleoprotein complex that controls HIF1A mRNA turnover by hnRNPD-mediated interaction with HIF1A 3¿UTR. Consistent with the decrease in HIF1A mRNA upon hypoxia, we have shown that hypoxia inhibits USP11 activity and promotes hnRNPD/p37 nuclear accumulation. Therefore, USP11-mediated HIF1A post-transcriptional regulation reveals a new mechanism to fine tune HIF signalling and hypoxia adaptation, and might represent a new opportunity to understand the pathology of Lyme disease.

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Pharmacological inhibition of Sox2 transcription factor-mediated tamoxifen resistance in breast cancer

AURREKOETXEA RODRIGUEZ, ISKANDER

Zuzendariak:
VIVANCO RUIZ, MARIA DEL MAR
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

El tamoxifeno, un antagonista del receptor de estrógeno (ER), es el fármaco más utilizado en pacientes con cáncer de mama ER-positivo. Sin embargo, el 30% de los casos desarrollan resistencia. Nuestro laboratorio ha demostrado que el aumento del contenido de células madre cancerosas (CSCs) es mediado por el incremento de la expresión del factor de transcripción Sox2 durante el desarrollo de resistencia al tamoxifeno. En esta tesis, examinamos el potencial efecto inhibidor de los polioxometalatos (POMs) sobre Sox2 en células resistentes al tamoxifeno. En primer lugar, demostramos que diferentes POMs bloquean la actividad de unión al ADN de Sox2 in vitro. El derivado K6[P2W18O62] (PW) es el POM más eficaz en la inhibición del crecimiento celular induciendo una parada de ciclo celular y la muerte por apoptosis. Además, mostramos que PW bloquea específicamente la regulación del marcador de la transición epitelio-mesénquima (EMT) SNAI2 mediada por Sox2, que inhibe las capacidades de migración e invasión de células resistentes al tamoxifeno. Además, los ensayos in vivo en la membrana corioalantoidea de embriones de pollo confirman que la inhibición de Sox2 mediada por PW reduce el contenido de la población de CSCs y restaura la sensibilidad al tamoxifeno. Molecularmente, la correlación inversa entre los niveles de expresión de Sox2 y ER se revierte con el tratamiento de PW en células resistentes al tamoxifeno. La regulación directa de Sox2 sobre el promotor del gen de ER se ve afectada por el tratamiento con PW, lo que conlleva a la activación parcial de la vía de señalización de ER y la restauración de la sensibilidad al tamoxifeno. Finalmente, la relevancia terapéutica de atacar a las CSCs dependientes de Sox2 destaca el potencial uso clínico del derivado K6[P2W18O62] como inhibidor de Sox2 para tratar un subconjunto específico de pacientes con cáncer de mama resistente al tamoxifeno.

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S-adenosylmethionine: a metabolic driver in liver lipid metabolism and VLDL clearance

MARTINEZ UÑA, MARIA TERESA

Zuzendariak:
ASPICHUETA CELAA, PATRICIA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

La enfermedad del hígado graso no alcohólica, EHGNA o NAFLD, es la causa más frecuente en el mundo de enfermedad crónica hepática. Su desarrollo se ha asociado en algunos casos a un metabolismo errático de S-Adenosilmetionina (SAMe). SAMe es una molécula donadora de metilos que participa en múltiples procesos celulares. En éste trabajo demostramos que el exceso hepático de SAMe, a través de la vía PEMT, de la que es sustrato, es capaz de inducir el acúmulo de triglicérido en el hígado al mismo tiempo que induce la secreción de éste al torrente circulatorio en forma de VLDLs. Además, las VLDLs que se secretan en el contexto de elevados niveles de SAMe presentan unas características específicas que contribuyen a que su aclaramiento del plasma sanguíneo sea mayor. Las características y la secreción hepática de VLDL no sólo se ve afectada en contextos con elevado SAMe, sino también cuando los niveles de SAMe son bajos. SAMe es por tanto capaz de modular el metabolismo lipídico hepático al mismo tiempo que el metabolismo sistémico de VLDL.

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Osteopontin: a key regulator of liver lipid metabolism

NUÑEZ GARCIA, MAITANE

Zuzendariak:
ASPICHUETA CELAA, PATRICIA;
FRESNEDO ARANGUREN, MARIA OLATZ
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2016
Laburpena:

Osteopontin deficiency protects from obesity-related hepatosteatosis and liver fibrosis. Here we have investigated the role of osteopontin as a direct regulator of liver metabolism and whether osteopontin could be a serum-biomarker of liver metabolic dysfunction in non-alcoholic fatty-liver (NAFL) disease patients. We demonstrate that osteopontin regulates the crosstalk between liver cholesterol and phosphatidylcholine metabolism, being the key process the conversion of cholesterol into bile acids, frequently decreased in NAFL. In osteopontin-deficient mice enhanced cholesterogenesis in hepatocytes leads to decreased de novo lipogenesis and in vivo inhibition of cholesterogenesis normalizes liver phosphatidylcholine content. Finally, serum osteopontin levels correlate with liver phosphatidylcholine and cholesterol concentration in non-obese NAFL patients, in whom adipose tissue metabolic deregulation is not evident and conversion of cholesterol into bile acids is decreased. In conclusion, osteopontin is a key regulator of liver lipid metabolism and may be an early serum-biomarker of metabolic deregulation in non-obese NAFL patients.

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Impacto clínico de un patrón de cadenas largas de ARN no codificantes en el glioblastoma multiforme

TORRES BAYONA, SERGIO ANDRES

Zuzendariak:
MATHEU FERNANDEZ, ANDER;
OTAEGUI BICHOT, DAVID
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

Los gliomas son el tumor primario cerebral más común. Se subdividen en 4 grupos según su malignidad. Dentro de estos, el GBM es el más frecuente, el más maligno y se destaca por su agresividad y resistencia al tratamiento. La mediana de supervivencia es de 14 meses del diagnóstico y menos de un 5% sobrevive 5 años. La mediana de supervivencia es de 14 meses del diagnóstico y menos de un 5% sobrevive 5 años. El avance en las técnicas de investigación sobre el genoma, transcriptoma y proteoma del GBM, ofrecen la oportunidad de comprender el proceso de la glioma-génesis como condición necesaria para diseñar estrategias terapéuticas racionales. En este proceso onco-genético están implicados un conjunto de anomalías genéticas relacionadas con la diferenciación, el control de la proliferación, del crecimiento, de la muerte y del ciclo celular. La incorporación de métodos complementarios de diagnóstico, el refinamiento de la técnica quirúrgica, el cuidado postoperatorio, han conseguido acortar el tiempo entre el primer síntoma y el diagnóstico y disminuir la morbi-mortalidad peri-operatoria mejorando la calidad de vida de los enfermos. Sin embargo, el pronóstico de los pacientes no ha variado. El GBM es resistente al tratamiento en virtud de sus características biológicas que pueden ser comprendidas desde el punto de vista tisular, celular y molecular. Sin embargo, el mecanismo molecular exacto del GBM permanece aún desconocido. Los ARN no codificantes de cadena larga (LncRNAs, del inglés long non coding RNA) han surgido recientemente como reguladores en procesos fisiológicos y patológicos. Distintos estudios, indican que la expresión aberrante de algunos LncRNAs puede jugar un papel en la patogénesis del GBM y que podrían estar asociados con su pronóstico. En este trabajo, caracterizamos la expresión de un patrón de LncRNAs, previamente descrito como supresor tumoral en cáncer colorectal. Se ha analizado su expresión en muestras de glioma de bajo y alto grado observando que su expresión era elevada en muestras de glioma de bajo grado y se reducía en los de alto grado, siendo los menores en la cohorte de GBM. Además, se estratificaron los GBMs en base a la expresión de los LncRNAs en altos y bajos, presentando estos últimos menor supervivencia de los pacientes, aunque no se encontró correlación estadísticamente significativa. A nivel fisiológico, los LncRNAs correlacionaron con la localización frontal, temporal y en zona elocuente, mientras que a nivel molecular se identificó una correlación inversa con los genes SOX1, SOX2 y SOX9, genes cuyos niveles elevados se han correlacionado anteriormente con menor supervivencia y peor pronóstico. Además, mediante ensayos funcionales hemos revelado el importante papel que desarrollan estos LncRNAs en relevantes procesos fisiopatológicos como la proliferación celular y la auto-renovación lo que confirma este patrón de LncRNAs como posibles dianas terapéuticas en este tipo de cáncer. Nuestro trabajo ha demostrado que algunos LncRNAs se expresan diferencialmente en el GBM, cuando se compara con el tejido cerebral normal y con tejido de glioma de bajo grado, y que, la reducción de su expresión se asocia a la progresión y malignización de los gliomas. En general, estos resultados subrayan el impacto que estos LncRNAs podrían tener como marcador diagnóstico en el GBM.

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Engineered proteins as molecular templates for functional materials.

SANCHEZ DE ALCAZAR MELENDO, DANIEL

Zuzendariak:
LOPEZ CORTAJARENA, AITZIBER
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

The current state-of-the-art of biotechnology has improved tremendously over the last decades. Currently, the physico-chemical properties can be manipulated at molecular scale. Bottom-up design of complex functional nanostructures is of the great interest because it allows the synthesis of ordered structures using the intrinsic self-assembly properties of simple components. In this sense, repeat proteins are useful tools for this task due to their modular and hierarchical structure, which can be the basis to construct complex supramolecular assemblies. In this thesis, repeat proteins and in particular consensus tetratricopeptide repeat proteins (CTPR) have been employed to generate higher order structures and to design and fabricate functional materials. CTPR proteins belong to the large family of repeat proteins and consist of a 34 amino acids helix-turn-helix domain. CTPR repeats can be combined in tandem to form superhelical arrays, in which eight repeats comprise one full turn of the superhelix. On the one hand, in this thesis we describe an experimental approach to form higher order architectures by a bottom-up assembly of CTPR building blocks. Introducing a novel interface along the CTPR superhelix allows two CTPR molecules to assemble into protein nanotubes. We designed two models to form protein nanotubes based on electrostatic interactions and on ¿-¿ interactions. These studies provide insights into the design of novel protein interfaces for the control of the assembly into more complex structures, which will open the door to the rational design of nanostructures and ordered materials for many potential applications in nanotechnology. On the other hand, we generate functional films based on repeated proteins with applicability in different fields such as optics and energy production. In particular, we show the formation of nanopatterned protein films labeled with fluorescent dyes to produce Amplified Spontaneous Emission (ASE) and Distributed Feedback (DFB) lasing relevant for sensing. In parallel, protein films are used to entrap active enzymes, without apparent loss of activity. This film is used to generate energy through the catalase enzymatic activity by coupling the film to a piezoelectric device sensitive to the pressure changes of the produced oxygen.

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Determinación estructural de virus con envuelta lipída mediante crio-microscopía electrónica.

SANTOS PEREZ ISAAC

Zuzendariak:
ABRESCIA , NICOLA A.G.
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Viruses are parasitic biological agents that in the virion state contain different morphologies and assembly organisations. In some virions, a lipid membrane of cellular origin is a structural component of the infectious particle. This membrane can be located as the outermost layer or internally depending on the species. Our work aims at understanding the mechanism of assembly and the viral proteins involved in cellular infection, using for that Cryo-electron microscopy (Cryo-EM) and Cryo-electron tomography (Cryo-ET). In the first case, we present the 3D structures of the archaeal, halophilic, internal membrane-containing Haloarcula californiae icosahedral virus 1 (HCIV-1) and Haloarcula hispanica icosahedral virus 2 (HHIV-2) at 3.7 and 3.8 Å resolution, respectively, using single-particle cryo-electron microscopy. These structures reveal the viral assembly mechanisms of the capsid shell over the internal membrane and the morphology of the viral receptors. In the second case (ongoing study), using Cryo-ET technique, we have morphologically characterised pleomorphic Bovine Viral Diarrhea Virus 1 (BVDV), as very little is known about the assembly, virus entry and antibody recognition. Thus, combining cryo- ET with sub-tomogram averaging, we present the preliminary cryo-ET average map of the BVDV type 1 bound to mAbs against the glycoproteins Erns.

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Mechanical and structural studies of internal lipid-containing bacteriophage PRD1.

AZINAS , STAVROS

Zuzendariak:
ABRESCIA , NICOLA A.G.;
RICHTER , RALF
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

La protección del genoma viral durante el viaje extracelular es un requisito absoluto para la supervivencia y replicación del virus. Una vez que la partícula viral se une a la célula huésped, puede comenzar la eyección del material genómico. Además de las cápsides proteicas casi universales, ciertos virus poseen una capa de membrana que encierra su genoma de ADN bicatenario (ds) dentro de la cubierta proteica. Aunque las propiedades mecánicas de otros virus se han estudiado anteriormente, esta tesis investiga un virus con una membrana bajo su cápside proteica. Usando el virus enterobacterial PRD1 como prototipo de virus sin cola que contienen membrana, y una combinación de ensayos de nanoindentación mediante la microscopía de fuerza atómica y modelado de elementos finitos, mostramos que la arquitectura jerárquica de PRD1 (cubierta de proteína, vesícula proteolipidica, ds ADN) proporciona una mayor estabilidad contra el estrés mecánico que la lograda por otros virus icosaédricos ds ADN que carecen de una membrana. La combinación de un caparazón proteínico rígido y quebradizo junto con una vesícula de membrana blanda y dócil produce un nanomaterial compuesto resistente adecuado para proteger el ADN viral durante el transporte extracelular. Además, observamos la estructura y las propiedades mecánicas que implican el ensamblaje del tubo de eyección de ADN de dicho virus. Si bien los estudios han resuelto la estructura de varios virus en tubos, aquí investigamos un fago que forma el tubo de eyección de ADN al unirse. Empleamos la reconstrucción con crio-microscopía electrónica (cryo-EM) para mostrar que esta partícula viral está produciendo un tubo estructurado, no helicoidal, con una simetría axial de siete veces, que se forma utilizando la membrana proteolípica. En combinación con ensayos de nanoindentación de microscopía de fuerza atómica (AFM), visualizamos partículas individuales que producen tubos y mostramos que el tubo de PRD1 tiene una rigidez comparable a estructuras tubulares similares, como túbulos lipídicos gruesos o virus del mosaico del tabaco (TMV). Hay sugerencias sobre la capacidad del tubo de autocurarse, cuando se libera presión mecánica externa después de la compresión más allá del punto de fluencia. Estos resultados proporcionan la primera comprensión de la relación entre la estructura, las propiedades mecánicas y la función de los virus que contienen membrana. Podrían beneficiar a los nanoingenieros que podrían incorporar el diseño compuesto de PRD1 en su búsqueda de nanopartículas más estables, pero también la búsqueda de nuevas soluciones farmacéuticas que se ocupen de la resistencia antibacteriana y las infecciones bacterianas en general, ya que este nanotubo proteolipídico puede perforar agujeros en la pared celular bacteriana. El trabajo presentado en esta tesis implica el bacteriófago sin tubo PRD1, un virus con una membrana lipídica debajo de su capa proteica. Aquí se abordan cuestiones relacionadas con la estabilidad mecánica de la partícula, junto con las contribuciones de cada uno de sus componentes arquitectónicos. También arrojamos luz sobre el ensamblaje, la estructura y las características del tubo de eyección de ADN proteolipídico; esta información sin precedentes podría proporcionar nuevas estrategias sobre el diseño de nuevos antimicrobianos y nanopartículas. Esta tesis tiene los siguientes objetivos generales: ¿ La investigación mecánica mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) del bacteriófago PRD1 que contiene lípidos mediante el análisis de cada componente arquitectónico utilizando partículas derivadas de PRD1. ¿ La investigación mecánica y estructural del tubo de eyección de ADN de PRD1, utilizado para la infección de células bacterianas, mediante microscopía crioelectrónica (cryo- EM) y AFM. La tesis se estructura de la siguiente manera: El Capítulo 1 es el capítulo introductorio y cubre una descripción general de virus y bacteriófagos, con un enfoque específico en PRD1; así como una descripción general de las dos principales técnicas utilizadas durante el lapso de la tesis: AFM y cryo-EM. El Capítulo 2 cubre los objetivos de este estudio. El Capítulo 3 describe la investigación nanomecánica de los componentes arquitectónicos individuales de PRD1, y dilucida cómo estos contribuyen a la rigidez y la estabilidad mecánica del virión PRD1. El Capítulo 4 estudia la investigación estructural y nanomecánica del tubo de eyección de la cola de PRD1. El Capítulo 5 es el capítulo final que fusiona las principales conclusiones de cada capítulo y brinda una breve perspectiva de lo que esta investigación puede proporcionar a los futuros investigadores. El Capítulo 6 contiene la bibliografía para la tesis completa. El apéndice tiene una lista de todas las abreviaturas presentes en este trabajo, así como una colección de artículos publicados del trabajo que se han realizado en los últimos 4 años. CONCLUSIONES ¿ Los virus se pueden ver como entidades biológicas compuestas donde los ácidos nucleicos, las proteínas y los lípidos se ensamblan para producir partículas funcionales para la infección. Esta tesis ha proporcionado una primera comprensión de las propiedades nanomecánicas de los virus con una membrana interna. Se puede esperar que se convierta en una referencia para el trabajo futuro con esta clase de virus. ¿ Las propiedades nanomecánicas de PRD1 muestran que el genoma presurizado proporciona rigidez, pero no mejora la estabilidad, ya que los mutantes sin genoma ceden bajo la misma fuerza, incluso si son menos rígidos. ¿ Las cápsidas de proteínas Penton-less rinden 3 veces antes que los mutantes libres de genoma, pero que contienen vesículas. ¿ La vesícula proteolípica es de un orden de magnitud menos rígida que cualquier partícula PRD1 investigada, pero se comporta de manera similar a otras vesículas lipídicas. ¿ Proponemos que, como en un material sándwich compuesto, una matriz proteínica / polipéptido interfacial en PRD1 genera una conexión estrecha que acopla mecánicamente la cápside y la membrana. Será interesante ver si el principio de diseño de mejorar la estabilidad mecánica mediante la formación de una doble capa compuesta de cápside-membrana es exclusivo de PRD1 o generalmente empleado para esta clase de virus. ¿ El tubo de eyección de ADN de PRD1 está compuesto de material proteolípido. La polimerización de la proteína formadora de tubos conduce a una serie de discos apilados, cada uno compuesto de siete subunidades, y que tiene una simetría de siete veces, pero no una helicoidal. ¿ Estudios previos de mutación del fago PRD1, junto con nuestros resultados actuales, sugieren que la proteína transmembrana P32 es la proteína polimerizante. ¿ Este enriquecimiento de proteínas durante la remodelación de la membrana conduce a una bicapa de lípidos más delgada y colapsada durante la polimerización del tubo. ¿ Las características nanomecánicas del tubo, además de la presencia de una estructura definida, insinúan la presencia de material proteico, ya que exhibe un carácter más rígido en comparación con la vesícula lipídica sola. PERSPECTIVAS Cuando respondimos algunas preguntas sobre la estructura mecánica y el ensamblaje de la cápside y el tubo de PRD1, también surgen preguntas adicionales. 1. Se debe realizar un trabajo final sobre la estructura del tubo. 2. Queda por validar si otros virus que contienen membrana muestran un comportamiento similar al que muestra PRD1. Esto podría generalizar nuestro modelo propuesto de que la arquitectura multicapa proporciona una mayor estabilidad de partículas. 3. La investigación de mutante P32, que producen tubos más cortos proporcionaría una mayor comprensión en el montaje del nanotubo. En una perspectiva amplia, nuestros resultados pueden ayudar a los nanoingenieros en su búsqueda de nanopartículas más estables, ya que la naturaleza compuesta de PRD1 puede ser una inspiración para el diseño de nanopartículas. Además, la búsqueda de nuevos antimicrobianos podría ser asistida por el uso de máquinas de nanodrilling, como el tubo de eyección del bacteriófago PRD1.

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Regulation of inflammatory processes by ceramide kinase and phosphatidylethanolamine N-methyltransferase in lung cells, adipocytes and liver tissue.

PRESA TORRE, NATALIA

Zuzendariak:
GOMEZ MUÑOZ, ANTONIO
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Nowadays, around 60% of the world¿s population dies due to chronic inflammatory conditions, such as chronic respiratory diseases, obesity, fatty liver disease and cancer. All these pathologies are associated to alterations in sphingolipid metabolism. Thus, understanding the mechanisms responsible for the establishment and evolution of those diseases may be useful for developing novel strategies to control their development and progression. In this thesis, we demonstrate that ROCK1 is a key regulatory enzyme necessary for cigarette smoke extract (CSE)-induced monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) release in lung epithelial cells, and that AKT2 and the Ceramide Kinase (CerK)/ ceramide 1-phosphate (C1P) axis elicit the opposite effects, pointing to an anti-inflammatory role of C1P in the lungs. We also provide evidence suggesting that adipogenesis is associated with an increase in phosphatidylethanolamine N-methyltransferase-2 (PEMT-2) protein expression, whose depletion leads to impaired adipocyte differentiation, as seen by a reduced expression of adipogenic markers, as well as reduced lipid droplet formation, triglyceride (TG) content and leptin release. Moreover, we demonstrate that the inhibition of adipocyte differentiation by exogenous C1P occurs by modulating PEMT expression. Besides, we have also found an abnormal sphingolipid metabolism in Pemt-/- mice fed a HFD (a well-known non-alcoholic fatty liver disease mouse model), with elevation of ceramides, sphingomyelin, sphinganine, sphingosine, 1-deoxyceramides, and C26:1 C1P as well as higher expression of mRNAs for acid ceramidase (Asah1) and ceramide kinase (CerK). Treatment with vitamin E (0.5 g/kg) for 3 weeks improved VLDL-TG secretion and normalized cholesterol metabolism, but failed to reduce hepatic TG content. Moreover, vitamin E treatment was able to reduce hepatic oxidative stress, inflammation and fibrosis, and restored Asah1 and CerK mRNA and sphingolipid levels, showing that vitamin E treatment efficiently prevents the progression from simple steatosis to steatohepatitis in mice lacking PEMT, and that sphingolipid metabolites and Asah1 and CerK may be important factors in this action.

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Crop improvement studies based on molecular approaches in interspecific Oil palm hybrids

ASTORKIA AMIAMA MAIDER

Zuzendariak:
HERNANDEZ MUÑOZ,MONICA;
JUGO ORRANTIA, BEGOÑA MARINA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Oil Palm (OP) is the crop with the highest oil yield per hectare and as a result, its use has spread rapidly in tropical regions of Asia, Africa and America. The main OP plantations consist of Elaeis guineensis (Eg) species, known to produce high amounts of oil. However, in American regions this species is being affected by the ¿Pudrición de Cogollo¿ disease leading to dead palms. Therefore, OP companies started crossing this species with E. oleifera (Eo) palms which is resistant to this disease. The obtained interspecific hybrids show interesting characteristic inherited from both parents; resistance to different diseases, interesting oil quality characteristics, competitive oil production and decreased height which prolongs its useful life. However, little work has been done in the improvement of these hybrids. This thesis tries to address this gap applying different molecular approaches. First, an extensive study of an amplicon of the ¿Shell-thickness¿ (Sh) gene has been conducted on 568 Eg, Eo and hybrid genotypes. Then, with the aim to discover promising new Candidate Genes (CG) that could be exploited in further molecular assisted selection systems (MAS) a large phenotypic study of 25 production and quality traits have been performed within 198 hybrid genotypes fllowed by two Association Mapping (AM) assays. These latter have been based on targeted CG and random Restriction site associated RNA sequencing (RARSeq) approaches.

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Desarrollo del proceso de producción de una vacuna para el tratamiento de la alergia a gramíneas basada en una proteína recombinante.

VILLATE FERNANDEZ,MAIDER

Zuzendariak:
ARIZMENDI BASTARRIKA, JESUS MARIA;
ASTURIAS ORTEGA, JUAN ANDRES
Aipamenak:
Cum Laude
Indistriako Tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

La alergia al polen (polinosis) es una de las alergias más comunes que afecta hasta a un 20 % de la población europea, siendo los pólenes de gramíneas los principales causantes de polinosis. Para el tratamiento de la alergia, la inmunoterapia específica con alérgenos es la única terapia modificadora de la enfermedad con efectos clínicos (mejoría de los síntomas) de larga duración. Sin embargo, los efectos secundarios de la administración de extractos alergénicos limitan la aplicación extensiva de este tipo de inmunoterapia. El objetivo de este trabajo ha sido la generación de una novedosa vacuna para tratar la alergia al polen de gramíneas, a través del desarrollo de una inmunoterapia de segunda generación basada en proteínas recombinantes mediante la estrategia de híbridos hipoalergénicos. En el trabajo se describen las etapas para llevar una idea de laboratorio de investigación a un producto potencialmente industrializable aplicando el concepto de calidad mediante diseño. La inmunoterapia basada en principios activos puros y debidamente caracterizados, permitirá una práctica clínica más segura y eficaz.

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Multifunctionality of membrane remodeling proteins Reticulon and Dynamin 2

ESPADAS MORENO, JAVIER

Zuzendariak:
FROLOV , VADIM;
SHNYROVA ZHADAN, ANNA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Los procesos de remodelación de membranas, especialmente aquellos en los que la transformación supone un proceso irreversible, como son la fusión y la fisión, son mecanismos vitales de las células eucariotas para su correcto funcionamiento, tanto a nivel interno, como entre el medio extracelular y el intracelular. Para poder realizarse tales procesos, las maquinarias moleculares (complejos proteicos) se encargan de interactuar con las membranas diana mediante distintos mecanismos (proteínas citosólicas), o bien forman parte de la propia membrana mediante largos dominios hidrofóbicos actuando como anclas. En ambos casos, tales proteínas tienden a oligomerizar para poder formar complejos funcionales a la hora de generar la energía necesaria para ser capaces de llevar a cabo procesos de fisión y fusión. En esta tesis doctoral, me he centrado en el estudio de dos proteínas encargadas de la remodelación de la membrana, la Dinamina 2 (citosólica) y el Reticulon (transmembrana). En ambos casos, hemos descubierto como las características físico-químicas, así como la geometría de las membranas que serán remodeladas, son de vital importancia para la transición de estas proteínas a complejos funcionalmente activos en la fisión de las membranas. Así pues, el presente trabajo revela como las membranas diana juegan un papel clave en la activación de la actividad remodeladora de complejos proteicos específicos

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Deciphering the impact of the mitochondrial negative regulator MCJ on host-microbiota interactions in experimental ulcerative colitis

PEÑA CEARRA, AINIZE

Zuzendariak:
ABECIA ALIENDE, LETICIA;
FULLAONDO ELORDUI-ZAPATERIECHE, ASIER
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

La colitis ulcerosa (CU) es un trastorno inflamatorio crónico que afecta al intestino. Aunque la causa es desconocida, es una enfermedad multifactorial que está desencadenada por el sistema inmune, factores medioambientales, variaciones genéticas y comunidad microbiana. En trabajos recientes se ha relacionado la disfunción mitocondrial con la EII. Además, se ha descrito que existe una interacción bidireccional entre las mitocondrias y la microbiota, que parece jugar un papel clave en la enfermedad. Por todo ello, con el fin de reducir la heterogeneidad clínica de los pacientes en este trabajo, hemos utilizado un modelo de ratón deficiente en MCJ (Methylation-controlled J protein), una proteína localizada en la membrana interna de la mitocondria que actúa como un regulador negativo del complejo I de la cadena respiratoria, para estudiar el papel de la disfunción mitocondrial dentro de la CU. La inducción de una colitis aguda en ratones deficientes en MCJ resultó en un fenotipo de enfermedad más grave, como consecuencia de la disfunción mitocondrial y una modificación de la composición microbiana. De hecho, se observó un aumento de la presencia de Ruminococcus gnavus, una especie comúnmente incrementada en la microbiota intestinal de pacientes con EII. Los ratones deficientes en MCJ mostraron en el colon una sobre expresión de Timp3, lo cual condujo a la inhibición de la actividad de TACE que es la enzima encargada de la liberación del Tnf unido a la membrana celular, confirmando los hallazgos descritos previamente en macrófagos derivados de médula ósea. Además, los análisis de expresión génica en pacientes que sufren CU también mostraron niveles reducidos de MCJ y una mayor expresión de TIMP3 en el colon. Nuestros resultados también implican los receptores Fc¿R de los macrófagos intestinales en la patogénesis de la CU y en el fallo a la respuesta a terapias biológicas a causa de la disfunción mitocondrial. Finalmente, la inducción de la colitis crónica demostró que el tejido del colon es capaz de adaptarse de una manera dinámica a los cambios del entorno adaptándose metabólicamente a las nuevas condiciones, desapareciendo el aumento de severidad por la falta de MCJ. En resumen, los datos obtenidos posibilitan el establecimiento de nuevas líneas de investigación para predecir en estadios tempranos la evolución de la enfermedad y la respuesta a la terapia con agentes anti-TNF en pacientes con CU. Por otra parte, este estudio nos ha permitido identificar posibles firmas microbianas en las heces asociadas con la progresión de la enfermedad y la respuesta a terapias, que podrían servir como biomarcadores predictivos, permitiendo la estratificación de los pacientes.

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Mir-pharmacogenetics in childhood acute lymphoblastic leukemia treatment/Mir-farmakogenetika haurtzaroko leuzemia linfoblastiko akutuaren tratamentuan.

UMEREZ IGARTUA, MAITANE

Zuzendariak:
GARCIA-ORAD CARLES, AFRICA;
GUTIERREZ CAMINO, ANGELA
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

La leucemia Linfoblástica Aguda (LLA) es la neoplasia más frecuente en la población pediátrica. La supervivencia global de la LLA supera hoy día el 80%, en parte gracias a la intensificación del tratamiento. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes del tratamiento son las toxicidades que presentan algunos individuos y que pueden conllevar a una reducción/omisión de dosis, con el consiguiente impacto negativo en el pronóstico. Por ello, es de interés la búsqueda de marcadores que predigan dicha toxicidad. En los últimos años, se han obtenido resultados interesantes que relacionan la toxicidad farmacológica con polimorfismos de un únivo nucleótido (SNP) en genes de las rutas farmacocinéticas (PK) y farmacodinámicas (PD). Es conocido que estos genes son regulados postranscripcionalmente por los microRNAs (miRNAS) y que SNPs en miRNA pueden conllevar cambios en los niveles de expresión o su función. Por ello podríamos esperar que estos SNPs, pudieran afectar la regulación de los genes PK/PD y en consecuencia al desarrollo de las toxicidades. El objetivo de esta tesis es la identificación de nuevos marcadores genéticos en miRNAs, predictores de toxicidad del tratamiento, en un grupo de pacientes pediátricos con diagnóstico de LLA-B homogéneamente tratados dentro del protocolo LAL/SHOP. Se han identificado un total de 8 marcadores candidatos de predicción de toxicidades como: neurotoxicidad periférica inducida por VCR, hipertransaminasemia inducida por metotrexato, mucositis, diarrea, vómitos y niveles plasmáticos elevado de metotrexato.

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Structural basis for substrate recognition and catalysis of the mycobacterial acyltransferase pata

TERSA PEÑACOBA, MONTSERRAT

Zuzendariak:
ALBESA JOVE, DAVID;
GUERIN , MARCELO EDUARDO
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

Los glicolípidos desempeñan un papel central en una variedad de procesos biológicos importantes en todos los organismos vivos. PatA es una aciltransferasa asociada a la membrana implicada en la biosíntesis de fosfatidil-mio-inositol manósidos (PIMs), elementos estructurales clave y factores de virulencia de Mycobacterium tuberculosis. PatA cataliza la transferencia de un grupo de palmitoilo desde palmitoil-CoA a la posición 6 del anillo de manosa ligado a la posición 2 del inositol en PIM1/PIM2. Este estudio describe una investigación detallada de la estructura tridimensional, el sitio de unión al glicolípido aceptor y el sitio de union al sustrato acilo dador, así como también el mecanismo catalítico de PatA de M. smegmatis. Usando cristalografía de rayos X, técnicas bioquímicas y biofísicas, metadinámica de cuántica-mecánica/molecular-mecánica (QM/MM) y síntesis química, se propone un modelo para el reconocimiento de sustrato, la catálisis y la inhibición de la enzima. También se discuten las implicaciones de este modelo en la comprensión de los primeros pasos de la biosíntesis de los PIMs y el modo de acción de otros miembros de la familia de enzimas aciltransferasas bacterianas.

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Biophysical properties of sphingolipid-deficient cell membranes

GUTIERREZ MONASTERIO, BINGEN

Zuzendariak:
CONTRERAS GOMEZ, XABIER;
GOÑI URCELAY, FELIX MARIA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Esta tesis pretende explorar la función de los esfingolípidos en el crecimiento celular y en la composición y las propiedades físicas de las membranas. Para ello se han utilizado células que poseen una síntesis limitada de esfingolípidos. Tanto células modificadas genéticamente como tratadas químicamente. A lo largo del estudio se han utilizado diferentes técnicas biofísicas para la caracterización de estas propiedades: sobre todo la espectroscopía y microscopía fluorescente, la microscopia de fuerza atómica y la espectrometría de masas. Esta investigación demuestra que existe una clara correlación entre la disminución del contenido de SL de las membranas y los cambios biofísicos en las propiedades biofisicas de las mismas: Las membranas celulares se vuelven más fluidas al medirlas mediante la polarización general de laurdan y son más penetrables al inducir su ruptura mediante la espectrometría de fuerza (AFM). Cuando las cantidades de SL se reducen en las membranas celulares, las células CHO y HAP1 intentan mantener su orden de membrana nativo mediante una respuesta homeostática en su síntesis lipídico: Sintetizan más glicerofosfolípidos totalmente saturados y menos insaturado. Las LY-B (SPT deficiente) mantienen el orden molecular de sus membranas solo parcialmente, ya que su membrana plasmática es más penetrable en comparación a las de la línea celular CHO (wild type). Por otro lado, la línea celular humana HAP1-SPT (SPT deficiente) mantiene el orden de sus membranas, ya que no existen diferencias en comparación a la penetrabilidad de la membrana plasmática de las células HAP1 (wild type).

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Clearance of toxic amyloids related to neurodegeneration by the human disaggregase machinery.

FRANCO BUDIA, AITOR

Zuzendariak:
MUGA VILLATE, ARTURO;
PRADO RUIZ, ADELINA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Las enfermedades neurodegenerativas (ENs) son un grupo de trastornos neurológicos caracterizados por la degeneración progresiva de la estructura y función del sistema nervioso central y periférico. Las ENs se caracterizan por la deposición de agregados proteicos denominados amiloides. La eliminación de estos agregados la lleva a cabo la red de homeostasis proteica compuesta por la maquinaria de traducción, chaperonas moleculares y cochaperonas, el sistema ubiquitina-proteasoma and las vías de autofagia. En esta tesis doctoral hemos profundizado en el mecanismo utilizado por las chaperonas para desensamblar amiloides de las proteínas ¿-sinucleina y tau, implicadas en las enfermedades de Parkinson y Alzheimer, respectivamente. Hemos visto que la desagregasa humana, compuesta por la chaperona Hsc70 y sus cochaperonas DnaJB1 y Apg2, desensamblan fibras amiloides mediante un proceso de despolimerización desde los extremos que se propaga a través del eje de la fibra. Este mecanismo es crucial para que las chaperonas desagreguen preferentemente los sustratos más pequeño, que son los más tóxicos. Para desagregar fibras grandes, la desagregasa humana parece colaborar con el proteasoma, el cual es capaz de fragmentar amiloides para su posterior procesado por las chaperonas. Por otra parte, demostramos que el truncamiento del dominio C-terminal de ¿-sinucleina bloquea la desagregación de amiloides de esta proteína. Por último, vemos que el polimorfismo de fibras amiloides tiene un impacto en la actividad de las chaperonas, existiendo estructuras más resistentes a la desagregación.

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Determination of the molecular architecture and the mechanism of self-assembly of Dynamin1 protein machine

VERA LILLO, JAVIER

Zuzendariak:
FROLOV , VADIM
Aipamenak:
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain
Urtea:
2021
Laburpena:

La Dinamina1 es una GTPasa implicada en el proceso de fisión de membrana durante la endocitosis. Para ello, la Dinamina1 adopta una estructura helicoidal alrededor de los cuellos de membrana. Utilizando la energía de la hidrólisis del GTP, esta maquinaria proteica constriñe y fisiona estas estructuras lipídicas. La estequiometría y los mecanismos de autoensamblaje de esta maquinaria helicoidal de fisión son objeto de debate actualmente. Para resolver estas cuestiones, reconstituimos la reacción de fisión de membrana, utilizando un sistema mínimo constituido por tubos lipídicos y la proteína estudiada marcada. Estudiamos, en tiempo real y constante presencia de GTP, la acción de pequeños oligómeros de Dinamina1 sobre los nanotubos lipídicos. A concentraciones bajas de proteína, dichos oligómeros eran menores a un anillo helicoidal de proteína. Aún así, estas estructuras no helicoidales eran capaces de mediar la fisión de las membranas. Además, mediante el uso de la nanotecnología, creamos un modelo de membrana que nos permitió estudiar un mecanismo de autoensamblaje alternativo, por el cual las estructuras no helicoidales de Dinamina1 eran capaces de enrollarse alrededor de la membrana y llevas a cabo su ruptura.

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Transcriptome regulation network in Multiple sclerosis: Role of circular RNAs.

IPARRAGUIRRE GIL, LEIRE

Zuzendariak:
MUÑOZ CULLA, MAIDER;
OTAEGUI BICHOT, DAVID
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Multiple sclerosis (MS) is a chronic autoimmune disease of the central nervous system, that leads to neurological disability. The disease course and clinical phenotype are highly variable and therefore, biomarkers that can aid in the clinical practice are needed. Previous studies have shown a dysregulation in the coding and non-coding RNAs and proposed some as biomarkers. However, still none of them have reached the clinical practice. Recently, circular RNAs (circRNAs) have emerged as new players in the transcriptome that hold a great potential as biomarkers thanks to the features endowed by their circularity. In this thesis, we have performed different approaches to characterise the circRNA expression in leukocytes, peripheral blood mononuclear cells and extracellular vesicles from MS patients. Results have revealed hundreds of circRNAs whose expression is changed in the disease, and we have proposed eleven of them as potential minimally-invasive biomarkers. Finally, our functional experiments indicate that circRNAs may act as regulators of the immune response. This thesis opens a new research line in MS for future investigations to further evaluate the biomarker potential and the function of circRNAs in MS.

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Myelin imaging and characterization by magnetic resonance imaging

EGIMENDIA TOLARETXIPI, ANDER

Zuzendariak:
OTAEGUI BICHOT, DAVID;
RAMOS CABRER, PEDRO
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Los axones neuronales están recubiertos de una membrana lipídica llamada mielina, que protege a los axones y posibilita una transmisión rápida y eficiente del impulso eléctrico. En ciertas patologías como la lesión cerebral traumática, la isquemia o principalmente, en la esclerosis múltiple, la pérdida de mielina o desmielinización da lugar a la muerte neuronal y por consiguiente a la pérdida de capacidades cognitivas. Este estado puede ser revertido por medio de la remielinización, en la que los oligodendrocitos mielinizantes del sistema nervioso central regeneran la vaina de mielina, evitando la degeneración de las neuronas. En los últimos años se ha realizado un esfuerzo considerable en el desarrollo de terapias remielinizantes. Para ello, es imprescindible el desarrollo de técnicas para la evaluación no-invasiva de estas terapias y una caracterización profunda de los procesos de desmielinización y remielinización. En este contexto, la imagen por resonancia magnética (IRM) juega un papel fundamental por su carácter no-invasivo, alta resolución y versatilidad. Los principales objetivos de esta tesis han sido el desarrollo de protocolos de IRM para la cuantificación de mielina y la caracterización de los procesos de remielinización y desmielinización a través de resonancia magnética funcional en reposo. Para ello se ha utilizado como base el modelo murino cuprizona, en la que la administración del tóxico da lugar a la desmielinización en el cerebro, seguido por la remielinización. Los datos y conclusiones obtenidas se han contrastado en otros modelos de ratón, como en modelos de Alzheimer o en ratones sanos envejecidos. A grandes rasgos, hemos podido concluir que la imagen ponderada en peso T2 es la más específica y sensible para la cuantificación de mielina en el modelo cuprizona. Por ello, en este trabajo se propone la utilización de la imagen ponderada en peso T2 para la evaluación de terapias remielinizantes en el modelo cuprizona. Sin embargo, el interés de realizar imagen multiparamétríca ha quedado al descubierto al realizar imagen de modelos de ratón de Alzheimer, pudiendo detectar patología no relacionada con pérdida de mielina en zonas de materia blanca. Así mismo, hemos podido comprobar como la desmielinización conlleva la pérdida de la conectividad y función cerebral y la remielinización posibilita la recuperación por medio de la resonancia magnética funcional en reposo. Además, el potencial agente remielinizante clemastina, ha demostrado su capacidad de promover la remielinización a nivel anatómico y funcional tras 2 semanas de tratamiento. Finalmente, se ha realizado un estudio para determinar el efecto del envejecimiento en la conectividad del cerebro. Hemos podido observar que en ratones sanos, se ha observado un incremento de la conectividad cerebral hasta el mes 8, seguido de un descenso hasta el mes 13, probablemente debido a la neurodegeneración. En este trabajo hemos contribuido al desarrollo de terapias remielinizantes, por un lado, desarrollando protocolos de imagen para la cuantificación de mielina en modelos animales y por otro lado, caracterizando la desmielinización y remielinización a nivel funcional y anatómico.

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Dinaminas en la remodelación de la doble membrana mitocondrial: desarrollo de nuevos enfoques experimentales

MARTINEZ GALVEZ, JUAN MANUEL

Zuzendariak:
SHNYROVA ZHADAN, ANNA
Kalifikazioa:
Bikain
Urtea:
2021
Laburpena:

La división mitocondrial es un proceso crucial para la viabilidad celular. Fallos en ella originan multitud de patologías. El último paso de la división mitocondrial es la fisión de su doble membrana lipídica. En este Tesis se ha desarrollado un modelo in vitro de nanotubos lipídicos que imita el cuello mitocondrial que se produce antes de su fisión. Sobre él, se ha estudiado cómo las proteínas GTPasas de la familia de las Dinaminas, Drp1 y Dyn2, implicadas en el momento de la fisión mitocondrial, llevan a cabo el proceso de fisión. Drp1 no fue capaz de producir la fisión de los nanotubos de manera autónoma, viéndose influida esta acción por su etiquetado. Por el contrario, Dyn 2 sí llevó a cabo la fisión de los nanotubos, lo que indica que tiene un rol en llevar a cabo la división mitocondrial. Además, puede producir la fisión de la membrana interna independientemente del GTP, lo que se ha comprobado por Cryo-EM. Por primera vez, hemos visto la interacción de ambas proteínas in vitro. Estas actuarían sinérgicamente para producir la división mitocondrial.

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Structural studies of filamentous plant viruses by cryo-electron microscopy and cryo-electron tomography

CUESTA POU, REBECA JUANA

Zuzendariak:
VALLE RODRIGUEZ, MIKEL KARMEL
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Los virus filamentosos flexibles de plantas representan un grupo de patógenos de plantas que causan un gran impacto económico en cultivos dedicados a la agricultura. El géneropotyvirus es el más numeroso y abarca hasta un tercio de las especies de virus conocidas. El principal objetivo de este trabajo es la obtención de más información estructural sobre los virus filamentosos flexibles de plantas, usando las metodologías de crio-microscopía electrónica (crio-ME) y crio-tomografía electrónica (crio-TE). En éste trabajo, la estructura del virus del mosaico del nabo (Turnip mosaic virus, TuMV) ha sido resuelta a 5 Å mediante crio-ME, así como la estructura de sus partículas como virus (Viral like particles, VLPs) a resoluciones entre 7 y 8 Å. Mediante crio-TE se ha explorado la estructura de los extremos de los filamentos, encontrando dos estructuras diferenciadas, una con forma de hélice y otra con un final plano con una densidad alargada adicional que podría pertenecer a otra proteína potyviral, la VPg. Finalmente, se ha realizado la búsqueda de compuestos químicos que interaccionan al bolsillo de unión de la proteína de la cápside con el ssRNA mediante técnicas de resonancia magnética nuclear (RMN) y se estudió la naturaleza de la interacción mediante crio-ME.

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Promotion of membrane interactions as a pathway for HIV antibody optimization

INSAUSTI GONZALEZ, SARA

Zuzendariak:
NIEVA ESCANDON, JOSE LUIS
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

GIBak Env fusio glukoproteina erabiltzen du CD4 hartzailea adierazten duten zelulak infektatzeko. Immunitate sistemari eskuragarri dagoen antigeno bakarra izan arren, Env-ek honi ihes egiteko dituen mekanismoek erantzun egoki baten garapena izugarri zailtzen dute. Hala ere, azken urteetan GIBaren infekzioa blokeatzeko gaitasuna erakusten duten espektro zabaleko antigorputz neutralizatzaileak isolatu dira paziente batzuetatik, eta gaur egun erabiltzen den terapia antierretrobiralean oinarritzen den tratamenduaren osagarri edota ordezko aukera bezala proposatuak izan dira. Antigorputz neutralizatzaile hauen artean, mintz biralean txertatuta aurkitzen den MPER (ingelesetik, ¿membrane proximal external region¿) sekuentzia itu dutenak erakutsi dute espektro zabalena eta tesi lan honetan, hauen potentzia emendatzeko birusaren mintzarekin egiten dituzten elkarrekintzak bultzatu nahi izan dira. Anti-MPER antigorputzak mutagenesi konbentzionala erabiliz, zuzendutako konposatu aromatikoen konjugazioaren bidez eta espezifitate desberdineko bigarren batuketa-bloke bat erantsiz eraldatuak izan ondoren, antigorputz basatiak baino 10-100 aldiz potentzia altuagoa duten aldaerak eskuratu dira, antigorputzen eta mintzen interfasearen arteko elkarrekintzen sustapena potentzia emendatzeko estrategia egokia dela frogatuz.

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Proteostasis and Rare Diseases: Congenital Erythropoietic Porphyria and Townes-Brocks Syndrome.

GIORDANO , IMMACOLATA

Zuzendariak:
BARRIO OLANO, MARIA ROSA
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

El término proteostasis se refiere a todos aquellos procesos biológicos críticos para el buen funcionamiento de la célula. La alteración de las vías reguladoras de la proteostasis puede afectar seriamente la función celular y causar la aparición de enfermedades, incluidas enfermedades raras como el Síndrome de Townes-Brocks (TBS) y la Porfiria Eritropoyética Congénita (CEP). La CEP es causada por una deficiencia en la cuarta enzima de la vía de producción del grupo hemo, UROS. El alelo patógeno más común, C73R, genera una proteína inestable con menos del 1% de la actividad normal, lo que conduce a la acumulación de porfirinas y a fenotipos graves. El modelo clásico de ratón C73R tiene poca viabilidad y presenta problemas de salud crónicos, lo que plantea desafíos para su uso experimental. Para generar un modelo de ratón humanizado, inducible, mutante para CEP, diseñamos un nuevo interruptor genético de inserción única para reemplazar el alelo Uros del ratón con una versión controlada condicionalmente. El UROS humano reemplaza y rescata la función UROS del ratón y, tras la inducción con tamoxifeno de la recombinasa Cre, el alelo expresa la versión mutante C73R. Para verificar su funcionalidad, se testó el sistema en fibroblastos murinos. Se usó CRISPR/Cas9 para introducir la construcción en las células. El correcto funcionamiento del sistema fue validado tanto a nivel de ADN como de proteína. Se realizaron análisis FACS y HPLC para medir los niveles de porfirinas e investigar la actividad de UROS. Este modelo celular, así como el modelo de ratón knock-in planificado, serán herramientas novedosas para permitir estudios más profundos en CEP y probar posibles terapias. El TBS está causado por mutaciones en el represor transcripcional de dedos de zinc SALL1 y se caracteriza por un espectro de malformaciones en dígitos, oídos y riñones. Para dilucidar las funciones y la regulación de SALL1 en el contexto de las modificaciones postraduccionales, se utilizó un ensayo de proteómica de proximidad BioID en combinación con espectrometría de masas para identificar posibles interactores de SALL1 humano. Entre éstos, encontramos CBX4, una E3 SUMO ligasa y un miembro clave del Complejo Polycomb 1 de Represión involucrado en la remodelación de la cromatina y el silenciamiento génico. Confirmamos que SALL1 y CBX4 interactúan entre sí a nivel de proteína y que colocalizan en el nucleoplasma. Al modificar su ubiquitinación y su posterior degradación a través del proteasoma, SALL1 estabiliza y aumenta los niveles de proteína de CBX4, afectando así la formación de cuerpos nucleares Pc que parecen más abundantes y más grandes. Además, altos niveles de SALL1 aumentan la capacidad de represión transcripcional de CBX4 en algunos de sus genes diana. Curiosamente, la SUMOilación de SALL1 parece ser necesaria para mejorar el efecto de represión transcripcional de CBX4. Elucidar la relación subyacente a la interacción entre SALL1 y CBX4, podría ayudar a comprender mejor el papel de SALL1 durante el desarrollo normal y en la patogénesis de TBS. En conjunto, los resultados obtenidos a lo largo de este trabajo podrían ayudar a comprender mejor la patogénesis de estas dos enfermedades raras y podrían ayudar en el avance del desarrollo de potenciales

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The role of the Wnt receptor frizzled-8 in prostate cancer pathogenesis.

MURILLO GARZON, VIRGINIA

Zuzendariak:
KYPTA , ROBERT
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

Wnt-11 es un miembro no canónico de la familia de Wnt que se observa altamente expresado en líneas celulares de cáncer de próstata, así como en tumores de próstata. Wnt-11 promueve la migración y la invasión celular lo que sugiere que tiene un papel en la progresión y la metástasis del cáncer de próstata. Las proteínas Wnt necesitan unirse a la familia de receptores Frizzled (FZD) para activar la señalización de forma que esta interacción representa una oportunidad para inhibir la señalización de Wnt. Sin embargo, se desconocen los receptores que median la señalización de Wnt-11 en cáncer de próstata. En esta tesis, proporciono evidencia de que FZD8 es el principal receptor de Wnt-11 en cáncer de próstata y de que éste integra las señales de Wnt-11 y TGF-¿ con el fin de promover la invasión celular y la transición epitelio-mesénquima (EMT) y así mediar la progresión del cáncer de próstata. La expresión de FZD8 a nivel de RNA mensajero se vio incrementada en múltiples bases de datos de cáncer de próstata, así como en líneas celulares de cáncer de próstata metastático. Asimismo, el análisis de muestras de pacientes mostró niveles aumentados de FZD8 en tejidos de próstata cancerosos comparados con tejido sanos de próstata, que también se relacionaron con niveles elevados de Wnt-11. En líneas celulares de cáncer de próstata metastático, FZD8 co-localizó y co-inmunoprecipitó con Wnt-11 además de mediar la activación que Wnt-11 produce en la señalización no-canónica de ATF2 y AP-1. Funcionalmente, el silenciamiento de FZD8 redujo la migración y la invasión de las células cancerosas, así como la invasión en cultivo organotípico tridimensional (3D) y la expresión de genes implicados en EMT. Además, FZD8 resultó necesario para el crecimiento tumoral en el modelo in vivo de la membrana corioalantoidea (CAM). Finalmente, se observó una inhibición de la ruta de TGF-¿/Smad cuando FZD8 se silenciaba en células de cáncer de próstata y FZD8 resultó ser necesario para la invasión celular dependiente de TGF-¿¿así como para la expresión de genes de EMT. Inesperadamente, FZD8 resultó formar un complejo regulado por TGF-¿ con los receptores de TGF-ß, el cual está mediado por los dominios extracelulares de FZD8 y TGFßRI. Todos estos resultados son consistentes con un modelo en el que FZD8 integra las rutas de señalización de Wnt y TGF-ß para promover la migración, invasión celular y el proceso de EMT, dando lugar a la metástasis del cáncer de próstata. Consecuentemente, FZD8 puede representar una óptima diana terapéutica en el cáncer de próstata metastático ya que su inhibición puede bloquear la activación aberrante de ambas rutas, Wnt y TGF-¿.

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Multi-omics integration for biomarker discovery

CLOS GARCIA MARC

Zuzendariak:
BUJANDA FERNANDEZ DE PIEROLA, LUIS;
FALCON PEREZ, JUAN MANUEL
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Los estudios de identificación de nuevos biomarcadores reciben una cantidad notable de financiación, pero su éxito es reducido, con solo un 0.1% de los nuevos biomarcadores identificados llegando a implantarse en la práctica clínica rutinaria. Las tecnologías de alto rendimiento (ómicas) permiten la medición de una cantidad muy elevada de variables, facilitando así la posible identificación de nuevos biomarcadores. Los desarrollos tecnológicos más recientes han permitido abaratar sus costes, facilitando así la implantación y globalización de este tipo de estudios. A su vez, esto ha supuesto un incremento en el número de candidatos a biomarcador que no superan las fases de validación, en parte por la falta de protocolos y métodos de análisis estandarizados y robustos para este tipo de datos. En esta tesis, hemos estudiado qué métodos son más eficientes en la identificación de biomarcadores derivados de la combinación de distintas ómicas, principalmente microbioma y metabolómica. Nos hemos centrado en la identificación de nuevos biomarcadores diagnósticos para tres enfermedades con un elevado impacto socioeconómico: el cáncer de próstata, el cáncer colorectal y la fibromialgia. Para todos los potenciales biomarcadores identificados hemos estudiado su robustez y capacidad predictiva mediante una combinación de métodos bioinformáticos y experimentales, para tratar de aportar biomarcadores capaces de superar la fase de validación correspondiente con éxito.

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Role of lipids in HIV-1 pathogenesis. Implications in viral infectivity and development of antiretroviral drugs.

NIETO GARAI, JON ANDER

Zuzendariak:
LORIZATE NOGALES, MAIER
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

En esta tesis doctoral se ha estudiado el papel de los lípidos en distintos pasos del ciclo infectivo del VIH-1, y su potencial uso para el desarrollo de agentes antiretrovirales. Los resultados de este trabajo demuestran que la proteína gp41 del VIH-1 interacciona con colesterol tanto en la membrana plasmática como en la membrana viral, y que las secuencias LLP de la cola citoplásmatica de la proteína están involucradas en esta interacción. También se ha estudiado el mecanismo de acción de compuestos antirretrovirales sintéticos similares a lípidos naturales, conocidos como lipidomiméticos. Se ha descubierto que éstos llevan a cabo su acción antirretroviral inhibiendo el paso de entrada al alterar la estructura de la membrana viral y el estado de empaquetamiento de los lípidos. En esta tesis se desarrolló también un sistema de nanopartículas con gangliósidos que pueden ser específicamente focalizadas a células dendríticas maduras y transferidas a células latentemente infectadas mediante la ruta gangliósido/Siglec-1 para el transporte de agentes reactivadores de latencia, con el fin de purgar los reservorios virales que establecen una infección latente.

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Characterization of wnt signaling in tamoxifen resistant breast cancer stem/progenitor cells

ORUE-ETXEBARRIA IGLESIAS, ESTIBALIZ

Zuzendariak:
KYPTA , ROBERT
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

El tamoxifen, un antagonista de ER, es el tratamiento más común empleado para tratar a pacientes que expresan ER. Las células resistentes a tamoxifen están enriquecidas en células madre/progenitoras. La expresión de WNT1 es heterogénea entre los distintos subtipos de cáncer de mama. Además, Wnt-1 activa una señalización independiente de la ¿-catenina y mediada por ATF2 y TCF1 y es, además, potenciada por la expresión de USP6, que regula la degradación y el reciclaje de los receptores FZD. Se ha observado que Wnt-1 incrementa la población de células CD44+CD24-/low y la habilidad de formar esferas en células resistentes a tamoxifen., consistente con el peor pronóstico que presentan los pacientes de cáncer de mama con tumores que expresan ER y han recibido tratamiento con tamoxifen. Se identificó FZD5 como un receptor de Wnt que se correlaciona con un peor pronóstico de pacientes de cáncer de mama tratados con tamoxifen y que capaz de interaccionar con Wnt-1. El bloqueo de la señalización de Wnt-1 evitando su unión a FZD5 podría ser una buena estrategia para prevenir la recurrencia en un grupo determinado de pacientes de cáncer de mama.

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Characterization of the HIV-1 membrane and its interactions with anti-viral compounds using advanced microscopy techniques

CARRAVILLA PALOMANES, PABLO

Zuzendariak:
HUARTE ARRAYAGO, NEREA;
NIEVA ESCANDON, JOSE LUIS
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un retrovirus perteneciente al género Lentivirus que infecta principalmente linfocitos T CD4+. El síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) es un espectro de enfermedades causado por la infección por VIH, que interfiere con el correcto funcionamiento del sistema inmune y aumenta el riesgo de infecciones oportunistas que acaban causando la muerte del paciente. En 2016, alrededor de 36.7 millones de personas vivían infectadas por el VIH tipo 1 (VIH-1) y se produjeron cerca de 1 millón de muertes relacionadas con el SIDA. El VIH está recubierto de una bicapa lipídica adquirida de las células huésped durante la gemación. La proteína de envuelta (Env) es la única de origen viral que se expone en esta membrana. Env es responsable del reconocimiento del receptor CD4 y los correceptores CCR5 o CXCR4 en la membrana plasmática de la célula objetivo mediante la subunidad gp120 y la subsecuente fusión de las membranas celular y viral, mediada por la subunidad transmembrana gp41. Este proceso da lugar al poro de fusión por el que la cápside del virus se libera al citosol de la célula huésped. A pesar de que la envuelta lipídica es adquirida de la membrana plasmática de la célula infectada, la composición química de ambas es muy diferente, la membrana del virus se encuentra enriquecida en lípidos como el colesterol (hasta un 50% del contenido lipídico total). Por ello se ha propuesto que el virus adquiera su membrana de balsas lipídicas o lipid rafts en la membrana celular. Los rafts son nanodominios temporales enriquecidos en colesterol, esfingolípidos y ciertas proteínas a los que se les adjudica diferentes funciones gracias a la compartimentalización de elementos de la membrana plasmática. Se desconoce la razón por la que la gemación del VIH ocurre a través de estos dominios, sin embargo diferentes estudios han demostrado que la composición de la membrana viral es crítica para la infección, es decir, que la membrana juega un papel activo durante la fusión. En esta tesis se han estudiado diferentes características y procesos que ocurren a nivel de la envuelta del VIH-1 mediante técnicas de microscopía avanzada, que han permitido la cuantificación de diferentes parametros biofísicos. En primer lugar se ha analizado el grado de empaquetamiento de bicapas lipídicas en vesículas unilamelares gigantes utilizando microscopía de dos fotones de la sonda fluorescente Laurdan, que permite, mediante la función GP, cuantificar el orden molecular de una membrana. Durante la implementación de esta técnica e inicialmente como método de validación de la misma, se ha construido un diagrama de fases de GP de la mezcla lipídica DOPC:colesterol:esfingomielina. Además se han identificado ciertas fuentes de segregación lateral artefactual, que se pueden evitar mediante la excitación por dos fotones, por ejemplo, la fotooxidación. El diagrama de fases puede ser utilizado como herramienta para definir mezclas lipídicas que emulen una membrana biológica deseada. Para definir la organización y función de la membrana viral, se ha extraído el contenido lipídico de virus infectivos. Estas mezclas lipídicas han sido reconstituidas en vesículas unilamelares gigantes y monocapas Langmuir-Blodgett para analizar su grado de orden molecular y comportamiento de fases. La determinación del nivel de empaquetamiento ha permitido el desarrollo de mezclas lipídicas que emulan la membrana viral y han sido utilizadas en los capítulos posteriores como modelo de la envuelta lipídica. Mediante microscopía de fuerza atómica se ha demostrado que la membrana viral puede organizarse en nanodominios. También se ha analizado el efecto de compuestos virucidas que actúan a nivel de membrana en los citados parametros biofísicos. Los resultados obtenidos sugieren que un agente capaz de interferir con la nanoorganización de la membrana viral podría inhibir la infección. Basado en estas evidencias se ha procedido al estudio del mecanismo de inhibición mediada por péptidos derivados del dominio MPER de la proteína gp41 del VIH-1. Únicamente un péptido cuya secuencia comprende el dominio MPER y parte del dominio TMD ha presentado actividad virucida (MPER671¿693). A pesar de que otros péptidos son también capaces de alterar la nanoorganización de membranas modelo, sólo MPER671¿693 parece estructurarse en los límites de dominios lipídicos y presentar la capacidad de inducir permeabilización de membranas modelo, dos procesos que parecen estar relacionados con su actividad virucida. Por último, se ha estudiado el mecanismo de unión de anticuerpos de amplio espectro anti-MPER directamente a viriones utilizando microscopía de fluorescencia de superresolución. De este modo, se ha determinado que los anticuerpos anti-MPER y anti-gp120 reconocen el mismo tipo de agrupaciones de Env en la membrana viral. Además se ha establecido una correlación entre la unión y la neutralización en el caso de los anticuerpos anti-MPER 4E10 y 10E8, que parece depender de la capacidad de establecer interacciones con lípidos, aunque en ningún caso se ha observado una interacción directa entre 4E10 o 10E8 y la membrana viral. Experimentos de espectroscopía de correlación de fluorescencia realizados utilizando membranas modelo sugieren que la interacción entre 4E10 y la membrana es superficial e inespecífica, además de estar impedida debido al alto empaquetamiento de la envuelta lipídica. En conclusión, los estudios de microscopía avanzada realizados durante esta tesis han permitido la caracterización y mayor comprensión de la membrana del VIH-1 y del mecanismo de inhibición y neutralización de compuestos y anticuerpos anti-VIH en el contexto de la membrana viral.

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Transcriptional control of prostate cancer metabolism

VALCARCEL JIMENEZ, LOREA

Zuzendariak:
CARRACEDO PEREZ, ARKAITZ;
TORRANO MOYA, VERONICA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

La transformación y la progresión tumoral van acompañados de cambios metabólicos. Los principales co-reguladores metabólicos son capaces de orquestar la modulación de múltiples rutas metabólicas a través de la regulación de programas transcripcionales. En esta tesis hemos mostrado que el co-regulador transcripcional y metabólico PGC1¿ suprime la progresión tumoral y metastática en el cáncer de próstata. El análisis bioinformatico de los principales co-reguladores metabólicos reveló a PGC1¿ como factor principalmente alterado en cáncer de próstata, cuya expresión disminuía y estaba asociada a la progresión tumoral. Usando modelos de ratón y xenotransplantes, demostramos la inhibición de la progresión tumoral y metástasis por parte de PGC1¿. La integración de análisis metabólicos y transcriptómicos reveló que PGC1¿ activa un programa transcripcional dependiente del factor de transcripción ERR¿, el cual inducía un estado catabólico responsable de la supresión metastática. Además, hemos observado que la expresión de este co-regulador altera la remodelación del citoesqueleto, induciendo cambios en la morfología celular. Finalmente, una marca genética basada en la activación del programa transcripcional (PGC1¿-ERR¿) exhibe potencial pronóstico en cáncer de próstata. El uso tanto de la marca genética como del estudio metabólico realizado podría permitir la estratificación de pacientes y el desarrollo de nuevas terapias en el cáncer de próstata.

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Mechanistic details of apoptosis-regulatory proteins BAX and BFL1 at the membrane level

FLORES ROMERO, HECTOR

Zuzendariak:
BASAÑEZ ASUA, GORKA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

La homeostasis de tejidos es considerado como el equilibrio entre la muerte y proliferación celular, y es por ello que su desregulación a menudo está asociada a diversas situaciones patológicas, tales como enfermedades neurodegenerativas o el cáncer. Este equilibrio, se encuentra regulado principalmente por un mecanismo denominado apoptosis o suicidio celular. La familia de proteínas BCL2 se erige como pieza clave en la regulación de este mecanismo, principalmente, a nivel de la permeabilización de la membrana externa mitocondrial (MEM). En las últimas décadas, se han realizado avances de notoria importancia en el conocimiento sobre los mecanismos de acción e interacción de esta familia de proteínas, Sin embargo, importantes aspectos del proceso de activación de las proteinas proapoptóticas tipo BAX (BAX, BAK y quizás BOK) se encuentran vagamente descritos, desconociendo entre otros aspectos la disposición estructural exacta que la proteína BAX adopta en membrana o la cantidad mínima de subunidades de BAX necesarias para la formación del poro. Por otra parte, puesto que la membrana conforma el locus biológico de estas proteinas, el estudio del componente lipídico y de la propia membrana se encuentra actualmente en boga. Concretamente, el lípido especifico de la mitocondria, cardiolipina (CL), se ha erigido como uno de los moduladores claves de la apoptosis. Sin embargo, a pesar de su importancia, la función exacta de la CL en particular y de los lípidos en general, en las actividades de membrana de las BCL2, se encuentra vagamente descrita. Además, dilucidar el modo de acción de las proteinas antiapoptóticas o tipo BCL2, mediadoras del bloqueo de la actividad de las proapoptóticas, es considerado uno de los pilares fundamentales en el desarrollo de posibles dianas terapéuticas. El objetivo de esta Tesis Doctoral ha sido avanzar en la comprensión de los mecanismos de acción de la familia de proteínas BCL2, así como de los factores reguladores que modulan su actividad durante la apoptosis. Concretamente, nos centramos en dos miembros de la familia: la proapoptótica multidominio prototípica BAX, y la poco estudiada proteína antiapoptótica BFL1. Para la consecución de estos objetivos, se han realizado estudios a nivel de membrana tanto en sistemas modelo como en células, mediante diversas técnicas biofísicas cuantitativas. Considerando todo referente a la topología de BAX en membrana, concluimos que en ausencia de estímulo apoptótico BAX adopta una estructura globular apoyando su C-terminal en la membrana, conformación a la cual hemos denominado ¿lipid primed¿, ya que el lípido parece favorecer la exposición del bolsillo hidrofóbico que actuará como receptor en el proceso apoptótico. Sin embargo, una vez activada, BAX adopta una configuración BH3 into groove donde la inserción del dominio core, pero no del dominio latch, se antoja indispensable para la formación del poro apoptótico. Referente a BFL1 y sus actividades de membrana, concluimos que BFL1 posee un mecanismo de acción multimodal (MODO-0 o retrotranslocación de BAX, MODO-1 o formación de un hetero-complejo con la proteína proapoptótica cBID y MODO-2 interacción con la proteína BAX activa) y bifuncional (fenotipo antiapoptótico y proapoptótico) regulado por la cantidad de CL en la membrana. BFL1 ejerce su actividad antiapoptótica mediada por interacciones canónicas BH3-into-groove mientras que en membranas con alto contenido en cardiolipina, las cuales imitan los microdominios de este lípido descritos en condiciones apoptóticas, BFL1 no solo pierde la capacidad de formar heterodímeros con los miembros proapoptóticos, sino que también es capaz de homodimerizar vía una superficie no descrita previamente situada en el dominio BH4 de la proteína.

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Study of the role transmembrane domain of Type IV Coupling Proteins

ALVAREZ RODRIGUEZ, ITXASO

Zuzendariak:
ALCORTA CALVO, MIREN ITZIAR
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

La conjugación bacteriana es el mecanismo más importante en la diseminación de genes de resistencia a antibióticos entre bacterias. Este proceso se realiza mediante unos complejos macromoleculares denominados Sistemas de Secreción de Tipo IV. Las proteínas acopladoras forman parte de estos sistemas, siendo una pieza clave en el proceso conjugativo. El objetivo de esta tesis doctoral ha sido caracterizar el funcionamiento de diferentes proteínas acopladoras, centrándose en el papel de su dominio transmembrana. Para ello se han seleccionado proteínas acopladoras de diferentes sistemas y características. Además se han creado proteínas mutantes (tanto quimeras como de delección) con las que estudiar la función del dominio transmembrana. En concreto se ha estudiado la actividad y la localización subcelular de las diferentes proteínas in vivo. Además se han desarrollado protocolos de purificación obteniendo muestras con las que realizar ensayos in vitro. De esta manera se ha caracterizado la estabilidad de las proteínas, su unión a moléculas de ADN, sus patrones de oligomerización, su estructura secundaria y su actividad ATP hidrolasa. Finalmente, se ha realizado la puesta a punto de técnicas de reconstitución en membranas modelo de las proteínas acopladoras, con el fin de realizar ensayos single-molecule en el futuro. En esta tesis se ha demostrado que las características descritas para la proteína acopladora TrwBR388, el paradigma de esta familia, no son extrapolables a todas las proteínas de la familia, remarcando así la necesidad de más estudios en este campo.

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Glycoengineering of extracellular vesicles

WILLIAMS , CHARLES ROBERT

Zuzendariak:
FALCON PEREZ, JUAN MANUEL;
REICHARDT , NIELS CHRISTIAN
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Las vesículas extracelulares (EVs) han surgido como potentes conductores de la comunicación intercelular. Estas nanovesículas lipídicas son secretadas por las células y transportan cargas biomoleculares funcionales de proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y metabolitos a las células receptoras. Hay enormes esfuerzos para reutilizar los EVs con fines terapéuticos. Los EVs pueden cargarse con una carga exógena para la administración selectiva de medicamentos y, en el caso de los EV derivados de células madre mesenquimales, tienen suficientes propiedades regenerativas para ser utilizados directamente sin ingeniería adicional. Recientemente ha habido un aumento de la apreciación del papel de los glicanos EV en los procesos de captación y tráfico dentro del cuerpo. En esta tesis nos proponemos explorar más a fondo cómo la cambiante glicosilación EV altera su captación por las células receptoras, con el objetivo final de tomar nuestros modelos EV de glicoingeniería in vivo para demostrar que la glicoingeniería podría utilizarse para mejorar los productos EV terapéuticos. La clave de nuestro enfoque ha sido el uso de microarreglos de lectinas para ensayar la glicosilación EV y verificar el éxito de nuestros enfoques de ingeniería. Para ello, empleamos tres métodos principales de glicotécnica: enzimas de glicosidasa para alterar los glicanos de superficie de los EVs; pequeños inhibidores moleculares de las enzimas de la vía de glicosilación para tratar las células durante el cultivo; la funcionalización de EVs con estructuras de glicodendro con la química del clic.

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Estudio del papel de E2F1/E2F2 en la transición epitelio-mesénquima (EMT): caracterización del fenotipo celular asociado y del mecanismo molecular subyacente.

MENTXAKA MIRANDA, GARTZE

Zuzendariak:
IGLESIAS ARA, AINHOA;
ZUBIAGA ELORDIETA, ANA MARIA
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

En este trabajo hemos puesto de manifiesto que los E2F activadores (E2F1/E2F2) juegan un papel relevante en la regulación del proceso de transición epitelio-mesénquima (EMT) en células de cáncer colorrectal, una función no descrita hasta la fecha para estos factores de transcripción. Hemos demostrado que E2F1/E2F2 actúan como inhibidores del proceso de EMT en líneas celulares de cáncer de colon. La depleción de estos factores conduce a la desestructuración de la monocapa epitelial dando lugar a células con morfología mesenquimal. La adquisición de esta morfología viene acompañada de la deslocalización de la proteína E-cadherina de la membrana plasmática y una pérdida en la capacidad de adhesión intercelular. Además, mostramos que las células de cáncer de colon knockdown para E2F1/2 adquieren capacidad migratoria e invasiva. Mediante un análisis transcriptómico hemos puesto de manifiesto la implicación de E2F1/E2F2 en la regulación de genes relacionados con la motilidad y la adhesión celular en las células HCT116. El enriquecimiento en motivos de unión E2F en el promotor de estos genes sugiere que podrían estar directamente regulados por E2F1/2. Notablemente, hemos demostrado que E2F1/2 regulan de manera negativa la expresión de SLUG, factor de transcripción promotor de EMT, en células de cáncer de colon, y que SLUG actúa como mediador del fenotipo EMT ocasionado por la ausencia de E2F1/2.

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Understanding the role of E2F7 in the regulation of cellular proliferation and DNA damage responses.

VALLEJO RODRIGUEZ, JON

Zuzendariak:
FULLAONDO ELORDUI-ZAPATERIECHE, ASIER;
ZUBIAGA ELORDIETA, ANA MARIA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

E2F transcription factors control diverse biological processes through regulation of target gene expression. The identification of a large set of genes regulated by each individual E2F, including those coding for microRNAs, has led to a better understanding of the functions performed by the different members of the family. Many studies have detailed the role of classical E2Fs in cell cycle control and DNA damage response. By contrast, the contribution of the atypical members of the family, E2F7 and E2F8, to these processes has not been clearly defined. A recent study from our group identified a set of novel microRNAs and protein-coding genes regulated by E2F7. These genes are involved in processes such as cell cycle regulation or DNA damage response. In this work, we have examined the role that E2F7 plays in the regulation of these processes through the transcriptional regulation of its target genes. We have identified E2F7 as a transcription factor required for the repression of a set of microRNAs that promote cellular proliferation. We show that miR-25, miR-92 and miR-7 expression is controlled at the transcriptional level by the antagonistic activity of E2F7 and E2F1-3. Interestingly, we find that several E2F7-repressed microRNAs downregulate the expression of cell cycle progression inhibitors and promote cellular proliferation, suggesting that E2F7 restrains cell cycle progression through repression of proliferation-promoting microRNAs. Importantly, we show that E2F7 plays a key role in the maintenance of genomic stability. We present evidence of E2F7-dependent transcriptional and non-transcriptional mechanisms for modulating cellular responses to genotoxic exposure. We identify an E2F7-dependent transcriptional regulation program that restricts homologous recombination-mediated DNA repair and cellular recovery upon induction of DNA lesions that interfere with replication fork progression (DNA interstrand cross-links and PARP1 inhibition).Additionally, we present evidence of a non-transcriptional mechanism by which E2F7 modulates cellular responses to alkylating DNA damage, possibly involving interaction with the repair protein XRRC1. Loss of E2F7 confers an increased resistance to chemotherapy in homologous recombination-deficient cells, a potentially harmful outcome for cancer treatment. Altogether, results in this work reveal a key role for E2F7 in limiting cellular proliferation and promoting genomic stability by ensuring the timely expression of protein-coding and microRNA genes that are required for cell cycle progression and DNA damage repair.

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Capturing cholesterol nano-organization across scales: a regulatory role on IFN-y signaling pathway

MORANA , ORNELLA

Zuzendariak:
CONTRERAS GOMEZ, XABIER
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

El colesterol (Col) juega un papel determinante en varios procesos biológicos tales como el tráfico y la señalización intracelular. Estos procesos parecen estar orquestados por nanodominios lipídicos dependientes de Col. Además, cambios en los niveles de Col en el cerebro están directamente asociados con la iniciación y progresión de varias enfermedades neurodegenerativas tales como el Parkinson o el Alzheimer. Sin embargo, el impacto directo del col en la actividad de los receptores de membrana así como su visualización y distribución in situ en células y tejidos mediante microscopia de alta resolución sigue siendo un desafío para la comunidad científica. Con este fin se ha desarrollado un nuevo análogo del Col que permite visualizar los nanodominos ricos en Col en neuronas y la distribución del col en tejidos del cerebro mediante microscopia de fluorescencia. Finalmente, se ha estudiado el impacto del Col y de los dominios lipídicos en la actividad al receptor del interferón-gamma. Hemos descubierto que el Col interacciona de manera específica con el dominio transmembrana de la subunidad 2 del receptor in vivo mediante un domino de unión al Col. Demostramos que el Col desempeña un papel fundamental como regulador específico de la actividad intracelular del receptor de IFN-¿, modulando los procesos de dinámica, oligomerización y señalización celular.

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SND1en gainadierazpenaren eragina hepatoma zeluletan: lipidoen metabolismoa eta tumoreen garapena / The effects of SND1 overexpression on hepatoma cells: lipid metabolism and tumor development

NAVARRO IMAZ, HIART

Zuzendariak:
FRESNEDO ARANGUREN, MARIA OLATZ;
RUEDA ESTEVEZ, YURI
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

SND1 is an evolutionarily conserved multifunctional protein. Although its function has not been fully elucidated yet, is considered a multifunctional protein participating, among others, in mRNA metabolism, gene transcription and lipid metabolism. There is growing evidence of its physiopathological relevance as SND1 expression level has been described to be upregulated in most of the cancer types studied. The objective of this work was to find out whether the alterations in lipid metabolism caused by SND1 have an impact on the proliferation characteristics (growth, adhesion, migration) of cells. With this aim, gene expression analysis, lipid characterization, metabolic labelling assays, gene and protein expression analyses and enzymatic analyses were performed in SND1-overexpressing rat hepatoma cells. On the other hand, these cells were subcutaneously injected to nude mice and the development and composition of xenotumors were analyzed. SND1 overexpression alters cholesterol metabolism by overactivating the SREBP2 regulation system. The uncontrolled cholesterogenesis leads to an accumulation of cholesteryl esters. In addition, alteration in cell morphology and migration are observed and cells overexpressing SND1 show an overexpression of E-cadherin, a cell adhesion molecule dependent on membrane cholesterol composition. Tumors developed after the injection of SND1-overexpressing cells showed a higher growth rate, probably because of the overactivated cholesterogenesis and high E-cadherin expression. Last, alterations of the acylglyceride metabolism have also been observed. SND1 overexpression leads to a low triglyceride content, which seems to be a result of a limited NADPH availability for fatty acid synthesis./ SND1 proteina multifuntzionala eta ebolutiboki kontserbatua da. Bere funtzio molekular zehatzaren inguruan eztabaida dagoen arren, lan ezberdinek transkripzio genikoaren erregulazioan, RNAren metabolismoan edo lipidoen metabolismoan parte hartzen duela deskribatu dute. Bere garrantzi fisiopatologikoa aldiz argia da, izan ere minbizi ezberdinetan SND1en adierazpen maila handituta dagoela deskribatu da. Lan honen helburua, SND1ek hepatoma zelulen lipidoen metabolismoan betetzen duen funtzioa eta horrek zelulen ezaugarri morfologikoekin eta proliferatiboekin zerikusirik duen aztertzea izan zen. Horretarako, SND1 modu egonkorrean gainadierazten duten arratoiaren hepatoma zelulak erabili dira, horien lipido konposizioa, gene eta proteina adierazpena, fluxu metabolikoak eta ezaugarri morfologikoak aztertuz. Bestetik, zelula horiek nude saguetan subkutaneoki txertatuz xenotumoreen garapena eta konposizioa ere aztertu dira. SND1en gainadierazpenak kolesterolaren metabolismoaren asaldura eragiten du. SREBP2 kontrol sistema konstitutiboki aktibatuta dago eta zelulek ez dute kolesterogenesia modu egokian kontrolatzen, ondorioz kolesterolaren gainmetaketa gertatzen da kolesteril ester forman. Horrekin batera, zelulen morfologia eta migrazioa aldatuta daude eta E-kadherinaren gainadierazpena gertatzen da; mintz plasmatikoko kolesterol edukiaren menpekoa da adhesio molekulen txertaketa egokia. SND1 gainadierazten duten zelulek hazkuntza tasa altuagoko xenotumoreak sorrarazten dituzte nude saguetan, kolesterogenesi altuagoaren eta E-kadherinaren gainadierazpenaren ondorioz ziurrenik. Azkenik, azilglizeridoen metabolismoaren asaldura ere behatu da, SND1en gainadierazpenak triglizerido eduki baxuagoa eragiten du eta hori gantz-azidoen sintesirako beharrezkoa den NADPH koentzimaren eskuragarritasun baxuaren ondorio dela iradokitzen dute emaitzek.

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Functional studies of tight junction genes in celiac disease

JAUREGI MIGUEL, AMAIA

Zuzendariak:
BILBAO CATALA, JOSE RAMON;
CASTELLANOS RUBIO, AINARA
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

La enfermedad celíaca (EC) es una enfermedad autoinmune que se desarrolla en personas con susceptibilidad genética. Durante la patogenia, se observa un aumento de la permeabilidad intestinal debido a una disrupción funcional de las uniones estrechas o Tight Junction (TJ). Diferentes estudios apuntan a una implicación genética de la vía TJ en la susceptibilidad a la EC. Los objetivos de esta tesis han sido, determinar la alteración de la vía en la EC, caracterizar la implicación funcional de polimorfismos en la disrupción de la barrera intestinal; y por último, crear un modelo celular para la caracterización funcional de genes candidato constitutivamente alterados en la EC. Los resultados han mostrado una alteración global de la vía a nivel de expresión, con alteraciones intrínsecas de los genes PPP2R3A, TJP1 y INADL. Además, hemos descubierto la necesidad de INADL para una adecuada proliferación y migración de las células intestinales. Por último, hemos replicado la asociación de rs6962966, y hemos descubierto que los genes contiguos están alterados en los pacientes, sugiriendo una posible implicación de la región en la patogenia. En conclusión, las alteraciones genéticas en la vía TJ en la EC podrían predisponer a los individuos susceptibles a una permeabilidad intestinal aumentada, el cual facilitaría el desarrollo de la enfermedad.

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Geometría lipídica en la regulación de las actividades de la dinamina

VELASCO DEL OLMO, ARIANA

Zuzendariak:
FROLOV , VADIM;
SHNYROVA ZHADAN, ANNA
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

Las dinaminas clásicas son grandes GTPasas que median la fisión de la membrana durante la endocitosis. Actúan como enzimas mecano-químicas que convierten la energía obtenida de la hidrólisis del GTP en constricción y escisión del cuello de la vesícula endocítica. La unidad mínima de dinamina capaz de producir trabajo mecánico es un polímero helicoidal corto. Se cree que la hélice impone su geometría, cambiando a lo largo del ciclo de hidrólisis de GTP, sobre la bicapa lipídica. Sin embargo, aquí demostramos que la capacidad intrínseca de las dinaminas para crear la curvatura de la membrana depende en gran medida de la rigidez de la membrana. Probamos dos isoformas principales de dinaminas clásicas, Dyn1 específicas de neuronas y Dyn2 expresadas de forma ubicua, en membranas modelo con diferente rigidez a la flexión. Encontramos que la capacidad de ambas isoformas para tubular membranas planas, así como la curvatura de la membrana estacionaria impuesta por las hélices de dinamina, depende de la rigidez aparente de la membrana. La rigidez también modula la actividad mecanoquímica de ambas dinaminas. Fundamentalmente, la Dyn2 y, en menor medida, la Dyn1 podrían discriminar las diferencias moderadas de la rigidez entre las composiciones de membrana biomimética, lo que implica que la mecánica de los lípidos es un importante regulador de la maquinaria de fisión de dinamina.

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Molecular genetic diagnosis of patients from the Basque Country with inherited retinal dystrophies

EZQUERRA INCHAUSTI, MAITANE

Zuzendariak:
OTAEGUI BICHOT, DAVID;
RUIZ EDERRA, JAVIER
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

Las distrofias hereditarias de la retina (DHR), son un grupo heterogéneo de enfermedades de distintos fenotipos clínicos que afectan principalmente a la retina. Existen más de 250 genes ligados a más de 20 fenotipos distintos. El avance en las técnicas de secuenciado ha permitido diagnosticar molecularmente a cada vez más pacientes, de una manera más rápida y precisa, a pesar de lo cual, el porcentaje de casos sin resolver sigue siendo alto. A lo largo de la presente tesis, nos planteamos realizar la caracterización genético-molecular de la población de pacientes con DHR de Euskadi mediante distintas técnicas y poder implementar así un flujo de trabajo para poder llevarlo a cabo. Para ello, en este trabajo hemos utilizado distintas estrategias. Por un lado, se ha utilizado la tecnología de NGS. Utilizamos dos paneles: 1) genes con herencia autosómica dominante, en el que se analizaron pacientes con sospecha de herencia dominante de forma individualizada y 2) 316 genes de diversas patologías oftalmológicas, incluidas las DHR descritas hasta el momento, en el que se analizaron muestras agrupadas en pool de pacientes con todos los tipos de herencia. También hemos secuenciado el exoma completo (WES), para detectar alteraciones en genes no asociados previamente a DHR, y arrays CGH y MLPA para detectar cambios en el número de copias, tanto de genes asociados como no asociados previamente a DHR. Con el uso de todas estas técnicas, durante esta tesis, hemos podido diagnosticar molecularmente a 61 pacientes de un total de 143 pacientes analizados.

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E2F1 eta E2F2 transkripzio faktoreen parte-hartzea obesitatearekin loturiko hepatokartzinomaren garapenean/involvement of the transcription factors E2F1 and E2F2 in the development of obesity-related hepatocarcinoma.

MESTRE CONGREGADO, DANIELA CONSTANZA

Zuzendariak:
ASPICHUETA CELAA, PATRICIA;
AURREKOETXEA GALINDO, IGOR
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Sarrera eta helburuak.. Munduko Osasun Erakundearen (OME) arabera, obesitatea osasun-egoeraren kontrako arriskua da, zeinak gorputzean gehiegizko gantz-pilaketa duen bereizgarritzat eta zeinaren munduko prebalentzia ia hirukoiztu egin den azken 40 urteetan, bai garatutako bai garatu-gabeko herrialdeetan. Gibeleko metabolismoaren asaldurekin lotuta dago, zeinak gibel lipidoen metaketan eta gibel koipetsuaren gaixotasun ez-alkoholikoaren (NAFLD) progresioa ahalbidetzen duten. NAFLDaren ezaugarria esteatosia edo gibel koipetsu ez-alkoholikoa da, egoera bat zeinean gibeleko TG eduki altua lipidoen pilaketan (batez ere, serumeko gantz azidoen (GA) barneratzea eta de novo lipogenesia edo DNL) eta deuseztatze bideen (batik bat, lipidoen oxidazioa edo GAOa eta dentsitate oso baxuko lipoproteinen edo VLDLren kanporaketa) arteko konpentsazio ezak bideratzen duen. Egun, NAFLDa kartzinoma hepatozelularraren (HCC) arrisku-faktore garrantzitsua da. Esteatosiaren baitan garatzen den HCCak NAFLDarekin loturiko HCCa izena du eta ezaugarri bereizgarriak ditu (lipido metaketa eta hantura, esaterako) beste etiologia batzuetatik garatutako HCCekin alderatuz gero. HCCan gene-gidari asko daude, tumore-histologiari, zelularen seinalizazio-bidezidorrei eta berprogramazio metabolikoari dagokion ezaugarri hain heterogeneoak azaltzen dituena. NAFLDarekin loturiko HCCaren fenotipoari dagokionez, nabarmentzekoa da obesitateak, berez, asaldura metabolikoak ahalbidetzen dituela, metabolikoki osasuntsua (MHO) den eta ez-osasuntsua den paziente obesoen (MUO) arteko bereizmena egiten duen sinadura metaboliko batekin erlazionatu baita. E2F trankripzio faktoreen familia, tipikoki ziklo zelularraren erregulatzailea dena, aldaketa metabolikoen arduraduna da ere, zeinak gibeleko egoera patologikoetan eta horri loturiko konplikazio metabolikoetan (obesitatea eta diabetesa, adibidez) gertatzen diren. E2F faktoreetako nahasmenduak deskribatu dira HCCan, gibeleko minbizian duten garrantzia nabarmentzen duena. Ikerketa gehienak E2F1ean oinarritzen dira, azterlanaren arabera, onkogene edo tumore-ezabatzaile moduan deskribatzen dena. E2F2aren kasuan, gehienetan E2F1aren antzekotasun funtzionalarekin erlazionatu izan da. Alabaina, hainbat ikerketek ezagutzera eman dute prozesu batzuk konpartitzen dituzten arren, funtzio batzuk batarenak edo bestearenak direla bakarrik. Ikerkuntza gehiago behar da E2F1 eta E2F2ren arteko mekanismo komunak eta propioak bereiztu ahal izateko, baita NAFLDarekin loturiko HCCan duten eragina zehazteko ere. Hori dena kontuan hartuta, proposatu genuen E2F1ak eta E2F2ak obesitateari loturiko NAFLDaren garapenean eta HCCrako bilakaeran parte hartzen duten bidezidor metabolikoak erregulatzen dituztela. Testuinguru horretan, lan honen xede nagusiak izan ziren: 1) Ikertzea E2F1ak edota E2F2ak parte hartzen duten obesitarearekin loturiko NAFLDaren garapenean eta HCCaren bilakaeran; 2) E2F1ak edota E2F2ak gidatzen dituzten asaldura metabolikoen mekanismoak identifikatzea NAFLDaren garapenean eta HCCrako bilakaeran; 3) E2F1 eta E2F2 obesitatearekin erlazionatutako NAFLDaren biomarkatzaile goiztiar moduan baliozkotzea. Prozedura esperimentalak. Animali ereduak E2f1 knockout (E2f1-/-), E2f2 knockout (E2f2-/-) eta zegokien sagu basati (WT) (129/Sv x C57BL/6) arrak izan ziren. Gibelarentzako kartzinogenikoa den dietilnitrosamina (DEN) intraperitonealki ziztatu zitzaien jaio-osteko 14. egunean eta, titia kendu ondoren, gantzetan aberatsa den dietarekin (HFD) (DEN HFD izeneko taldea) edo oinarrizko dietarekin (DEN CD izeneko taldea) elikatu ziren sakrifikatu ziren arte 3 hilabeterekin NAFLDa ikertzeko edo 9 hilabeterekin HCCa ikertzeko. E2f1 eta E2f2 geneen gibeleko adierazpena analizatu zen gibeleko gaixotasunaren fase ezberdinetan WT saguetan. Ikerketa-talde guztietan, gorputzeko hainbat parametro eta janari kontsumoa jaso ziren, gibeleko mina neurtu zen, gibeleko eta serumeko profil lipidikoa analizatu zen, baita gibeleko histologia, fibrosi maila, ziklo zelularraren aktibazioa eta intsulinarekiko erresistentzia (IR). 9 hilabetetako E2f2-/- saguetan, gene adierazpenaren profila ebaluatu zen eta, bai 3 bai 9 hilabetetako E2f2-/- saguetan, gibeleko lipidoen hornitzean eta eliminazioan parte hartzen duten bidezidorren fluxu metabolikoak analizatu ziren baita ere. E2F1 eta E2F2 siRNA bidez isilarazi zen HepG2 giza hepatoma zelula-lerroan, triglizerido (TG) edukia eta bere sintesian eta degradazioko fluxu metabolikoak neurtzeko. Azkenik, E2F1 eta E2F2aren adierazpena ebaluatu zen pazienteen gibel-biopsietan, aurretik histologikoki gibel normala (NL) edo NAFLDa zuten taldeetan klasifikatu zirenak. Emaitzak. Gorputzeko pisuaren neurketak eta gantz ehun zuriaren (GEZ) indizeak erakutsi zuten HFD dietak obesitatea induzitu zuela 3 hilabetetako saguetan eta baldintza hori areagotu zela saguak zaharragoak ziren heinean. Bereziki, gorputz-pisuaren handitzea ez zen janari-kontsumoa areagotzearen ondoriozkoa izan. Lipido-edukiaren azterketak erakutsi zuen efektu hori gibeleko triglizerido (TG), diglizerido (DG) eta kolesteril esterren (CE) pilaketarekin bat zetorrela, hots, NAFLDaren garapenarekin. HFD elikatzeak NAFLD-HCCren bilakaera ere sustatu zuen sagu-ereduetan. Aitzitik, emaitzek erakutsi zuten DENak induzitutako HCCa ez zegoela obesitatearekin edo NAFLDaren garapenarekin lotuta. Bakarrik HFDa ematea tratamendu kartzinogenikorik txikiena izan zen, hala ere, lipidoetan aberatsa den dieta batekin elikatzeak DENak induzitutako HCCa areagotu zuen tumore kantitateari eta tamainari dagokionez. Ezaugarri histopatologikoekin bat, gibeleko lipidoen metaketa (TG eta CE moduan) nabaria zen NAFLD-HCCa garatu zuten eta DEN HFD ezarri zitzaien saguetan. Emaitzek erakutsi zutenez, E2f2ak goranzko erregulazioa izan zuen obesitatearekin loturiko NAFLD eta NAFLD-HCC garatu zuten saguetan bakarrik, E2f2 obesitatean induzitzen dela adieraziz gibeleko gaixotasunaren hasierako faseetatik. Hori gibeleko E2F1 eta E2F2ak paziente obesoetan zuten adierazpen areagotuarekin erlazionatzen da, gibeleko gaixotasuna ez zutenean ere ematen den egoera. Horrela, E2F1 eta E2F2ak gibeleko gaixotasunaren iragarletzat duten balioa aditzera ematen da. Nabarmenki, E2F2aren gainadierazpena oraindik handiagoa izan zen behin NAFLDa garatuta zegoela paziente obesoetan, zeinak MUO bezala sailkatzeko irizpideak betetzen zituzten eta beraz, MUO pazienteak E2F2 edukiaren bidez ezberdintzea baimenduko luke. E2f1 eta E2f2ak obesitatearekin loturiko gibelaren gaixotasunean eginkizun bat zutela zehaztu ondoren (E2F1 eta E2F2aren mailak paziente obesoen eta saguen egoera metabolikoan zuten efektuaren bidez), E2f1 eta E2f2aren zereginak ikertu ziren NAFLDaren eta NAFLD-HCCaren agerpenean eta bilakaeran. E2f1-/- eta bereziki E2f2-/- saguek tratamendu guztiengatik induzitutako tumoreen garapena ia guztiz ekidin zutela behatu genuen, E2f1 eta, batik bat, E2f2ren absentziak tratamenduek induzitutako hepatokartzinogenesiarekiko babesa ematen dutela adieraziz. Analisi histokimikoak eta lipidoen kuantifikazioak frogatu zutenez, E2f1 eta E2f2aren faltak gibeleko lipidoen metaketa ekidin zuen HCC induzitzeko tratamenduei erantzunez. Antzeko profil metabolikoa nabarmendu zen giza-HCCaren zelula lerroetan E2F2 isilarazi zenean, baina ez E2F1 isilaraztean. E2f1 eta bereziki E2f2ren defizientziak 3 hilabetetan garatutako hepatoesteatositik babestu zituen saguak baita ere, ziklo zelularra aktibo ez zegoenean, E2f1 eta E2f2ren eginkizun metabolikoa aditzera ematen duena. NAFLD aurrerakoiaren prebentzioarekin bat, gene adierazpenak eta analisi histokimikoak jakinarazi zuten E2f1 eta E2f2ren absentziak eragozten zituela bai Tfgb1-bidezko fibrosia bai Il1b-bidezko hantura, zeinak obesitatearekin loturiko NAFLD eta NAFLD HCCaren azterketa-ereduetan nabarmen ziren. E2f2ren parte-hartzea obesitatearekin loturiko gibel-gaixotasunaren garapenean E2f1arena baino garrantzitsuagoa izan zen, beraz, E2f2ren absentziak zuen NAFLD-HCCa garatzeko erresistentziarekin loturiko transkripzio-programa ikertu genuen. Bertatik ezagutu genuen esanguratsuki gehien gainadierazi ziren geneak lipidoen katabolismoan eta energia ekoizpenean taldekatzen zirela, HCCan tipikoki induzitzen diren bidezidorrak hain zuzen ere. Bestalde, beheranzko adierazpena zuten locusak ziklo zelularrarekin, apoptosiarekin eta lipidoen sintesiarekin erlazionatzen ziren. Hori guztia bat dator E2f2ren absentziak NAFLDa eta erlazionatutako HCCa ez garatzeko saguetan ematen duen babesarekin. Mikroarrayeko datuetan oinarrituz, gibeleko lipidoen sustatzean eta irteeran jarduten duten bidezidorrak analizatu ziren. Lipidoen deuseztatze-bideei dagokienez, E2F2ren defizientzia GAen oxidazio (GAO) maila altuekin erlazionatu zen giza-tumore zeluletan eta saguen gibeletan, ß-oxidazioaren erreakzioetako eta GAen aktibazioko geneen handitutako adierazpenarekin batera. Bereziki, GAOren pausu mugatzailean parte hartzen duen eta obesitatean hepatokartzinogenesiaren sustatzaile den CTP2 gene eta proteinaren adierazpenak beheranzko erregulazioa zuen NAFLD eta NAFLD-HCCaren sagu-ereduetan eta goranzko erregulazioa zuen E2f2 defizientea zenean. Gainera, NAFLDan eta NAFLD-HCCan gertatzen denaren kontrara, E2f2ren absentzia HNF4-¿-ren gainadierazpenarekin erlazionatuta zegoen, hartzaile nuklear bat zeina GAOa eragiten duen eta HCCaren inhibizioan zeregin bat duen. Hortaz, emaitzek iradokitzen dute E2f2ak gibel-gaixotasuna garatzetik eskaintzen duen babesean jarduten duen mekanismo nagusietako bat areagotutako GAOa dela, zeina handitutako mitokondrioarekiko GAen garraioaren bidez ematen den. Zelulek ATP gehiago behar izatekotan, GAOtik eta azido trikarboxilikoaren ziklotik (ATZ) eskuratutako ahalmen erreduzitzailea fosforilazio oxidatzailera (oxphos) bideratzen da. Prozesu horrekin erlazionatutako hainbat genek adierazpen baxua zutela behatu genuen obesitatearekin lotutako HCCan eta induzituta zeudela E2f2an defizienteak ziren saguen gibeletan. Oxphosa gidatzen duen eta obesitateak induzitutako esteatosia erregulatzen duen PGC-1ß-ren adierazpen patroia antzekoa zen. Lipidoen hornitze bideei dagokionez, [3H]-glizerolaren eta GAen esterifikazioaren emendapenak, PPAR-¿ gene eta proteinaren baita lipidoen garraioan eta biltzean jarduten duten bere itu geneen gainadierazpenarekin batera, adierazten dute TGaren biosintesia NAFLDa eta HCCarekiko bilakaera sustatzen duen beste mekanismo bat dela. DEN HFD tratamendua ezarritako E2f2 gabeko saguen gibeletan, parametro guzti horiek gutxiegituta zeuden, iradokitzen duenak E2f2ren absentziak tratamenduak induzitutako lipogenesia galarazten duela. [3H]-azetatoarekin ebaluatutako TGaren de novo lipogenesia (DNL) ez zegoen aldatuta DEN HFD ezarritako E2f2-/- saguetan, E2f2ren faltarekin erlazionatutako TGaren biosintesi murriztua esterifikazioaren asalduragatik izan zela adieraziz eta ez DNL gutxiagotzeagatik. Emaitzek iradoki zuten dislipemiak garrantzia handia zuela NAFLDan eta HCCarekiko bere bilakaeran, izan ere, TG eta GA serikoen maila handiagotua zegoen DEN HFD ezarritako saguetan. Aitzitik, dislipemia ez zuen VLDLren gibeleko kanporaketaren asaldurak eragin, gibeleko VLDL jariapena baita Apob eta Apoeren adierazpenak aldatu gabe mantendu zirelako. GEZaren lipolisia, energia premian gibelaren eta gantz-ehunak ez direnen GA hornitzailea, ez zen parte-hartzen zuen bidezidorra ezta ere, GEZaren indizea handituta baitzegoen obesitatearekin loturiko NAFLDa zuten WT saguetan kontrolekin alderatuz gero. NAFLD eta NAFLD-HCCa garatu zuten saguetan serumeko lipido-profila asaldatuta egon arren, goratutako Lpl adierazpenak iradokitzen du serumeko TGaren gibeleko katabolismoa handituta zegoela, gibelean lipido metaketa eta HCCa garatzea ahalbidetzen duen egoera. E2F2ren zereginari dagokionez, emaitzek adierazten dute E2f2ren absentziak saguak dislipemiatik eta odol-TGaren gibeleko ezabatzetik babesten dituela. Izan ere, GA eta TG serikoen maila ez zen altua baldintza proesteatotikoak ezarritako E2f2-/- saguetan, nahiz eta GEZaren lipolisia handituta egon, GEZ indizea txikiagotua eta gibeleko Lpl adierazpenaren erregulazioa baxuagoa izan. Orohar, gibeleko GAOa, lipidoen sintesia eta TGen xurgapena, obesitatearekin loturiko HCCan nahasita dauden bidezidorrak dira eta asaldatuta daude gibeleko gaixotasunaren fase goiztiarretan baita ere, E2F2 gainadierazita dagoen egoera hain zuzen. Jakinik E2f2ren ezabatzeak NAFLD aurrerakoiarekin erlazionatutako profil metabolikotik saguak babesten zituela, iradokitzen dugu E2F2ak NAFLDari loturiko HCCa baino lehenago gertatzen den metabolismoaren moldaketa gidatzen duela. Aurkikuntza honen garrantzia E2F2 obesitatearekin erlazionatutako gibel-gaixotasunaren biomarkatzaile goiztiarra izatean datza. Azkenik, obesitatearen eta NAFLDaren konplikazio metabolikoek II motako diabetes mellitusa (IIMDM) barruan hartzen dute, zeina intsulinarekiko erresistentziatik (IR) eratortzen den eta NAFLD pazienteetan HCCa pairatzeko arriskua handitzen duen egoera. Gainera, jadanik deskribatuta dago E2F1ak glukosaren homeostasia mantentzean eta diabetesa ekiditean jarduten duela. Beraz, jakin nahi izan genuen NAFLDaren fase goiztiarrean eta HCCrako bilakaerak IRa ahalbidetzen bazuen eta E2f1 edota E2f2ak horretan zereginik bazuten. Dagokien tolerantzia testek erakutsi zuten IRa garatu zela DENarekin konbinaturiko edo ez konbinaturiko HFD dieta laburra ezartzeagatik NAFLDa zuten WT sagu obesoetan, dietak-induzitutako egoera dela adieraziz. E2f1 eta E2f2ren absentziak NAFLDa induzitzeko tratamentuari loturiko IRa garatzea saihestu zuten saguetan, baina ez NAFLD-HCCa induzitzeko tratamenduari erlazionaturikoa. Ondorioak 1. E2F1 eta, bereziki, E2F2 transkripzio faktoreek obesitateari loturiko NAFLDaren garapenean eta HCCrako bilakaeran jarduten dute. 1.1. Bai E2F1 bai E2F2 gainadierazita daude NAFLDa duten paziente obesoetan eta E2f2 gainadierazita dago baita ere obesitatearekin erlazionatutako NAFLDaren eta NAFLDari loturiko HCCaren sagu-ereduetan, zeinak transkripzio faktore hauek proesteatotikoak eta onkogenikoak direla iradokitzen duen. 1.2. E2f1 eta, batik bat, E2f2aren absentziak obesitatearekin loturiko NAFLDaren garapena prebenitzen du. E2f1 edo E2f2 faltan duten saguek ez dute hepatoesteatosirik ezta NAFLDren indukzio-tratamenduek eragindako gibel-hanturarik, transkripzio faktore hauek obesitatearekin lotutako NAFLDan premiazkoak direla erakutsiz. 1.3. E2f1 eta E2f2aren defizientziak erresistentzia ematen du NAFLDarekin loturiko HCCarekiko eta horrekin erlazionatutako fibrosiarekiko eta lipido metaketarekiko, bai E2f1 bai E2f2a prozesu horietan beharrezkoak direla adieraziz. 2. E2f2 transkripzio faktoreak obesitatearekin loturiko NAFLDaren garapenean eta HCCarekiko bilakaeran ematen den berprogramazio metabolikoa koordinatzen du. 2.1. E2f2ak gibeleko lipido-biltegiratzean ekiten duten bidezidor metabolikoak kontrolatzen ditu gibel-gaixotasunaren fase goiztiarretik. Babes mekanismo bezala, saguetako E2f2aren defizientziak NAFLD eta NAFLD-HCCarekin lotutako dislipemia eta areagotutako TGen sintesia baita xurgapena saihesten ditu. Bestalde, handitutako GAOak NAFLDarekiko eta HCCarekiko erresistentzia ahalbidetzen du E2f2 knockout saguetan, areagotutako mitokondrioarekiko GAen garraioaren bidez. 2.2. Profil lipidikoa hobetzeaz gain, E2f2aren defizientziak obesitatearekin lotutako NAFLDaren fase goiztiarretako IRa prebenitzen du saguetan, baina ez NAFLD-HCCarekin erlazionaturikoa. 3. E2F1 eta, batez ere, E2F2a obesitatearekin lotutako NAFLDaren markatzaile prognostiko eta potentzialak dira. E2F1 eta E2F2 NAFLDa duen ala ez duen obesitatean induzitzen dira. Gainera, gibeleko E2F2 edukiaren handitzea oraindik ere nabarmenagoa da NAFLD garatzen denean.

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Molecular basis of type I tyrosinemia. Chemical modulators of fumarylacetoacetate hydrolase as potential therapeutic agents.

MACIAS GARCIA, IRATXE

Zuzendariak:
MILLET AGUILAR-GALINDO, OSCAR
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2019
Laburpena:

La tirosinemia hereditaria tipo I es un trastorno autosómico recesivo causado por la deficiencia de la enzima fumarolacetoacetato hidrolasa (FAH). La deficiencia de FAH conduce a la acumulación celular de metabolitos tóxicos que incluyen principalmente, succinilacetona (SA), maleylacetoacetate (MAA) y fumarylacetoacetate (FAA) en muchos tejidos corporales. El hígado y el riñón son los dos órganos más afectados por este trastorno, y el desarrollo del carcinoma hepatocelular es el síntoma principal. En este proyecto, hemos investigado biofísica y bioquímicamente el papel de la estabilidad en la proteína WT FAH junto con un conjunto representativo de 19 mutaciones missense encontradas en pacientes con HT1. Nuestros hallazgos indican que tanto la estabilidad termodinámica como la cinética juegan un papel clave en las enfermedades. Asimismo, esta información mecanística allana el camino para el desarrollo de nuevas terapias basadas en la estrategia de chaperonas farmacológicas para hacer frente a esta grave enfermedad. Además, a través de varios cribados, hemos identificado 17 moléculas pequeñas que son capaces de modular la actividad catalítica de la enzima FAH.

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Determinación estructural de virión del Virus del mosaico de la sandia por crío-microscopía electrónica

ZAMORA PORRAS, MIGUEL

Zuzendariak:
VALLE RODRIGUEZ, MIKEL KARMEL
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

Los virus filamentosos flexibles constituyen uno de los mayores grupos de patógenos de plantas con un impacto en la agricultura muy relevante. Estos virus con genoma (+)ssRNA presentan viriones filamentosos flexibles con estructura helicoidal. En este trabajo hemos determinado la estructura a alta resolución del virión de un miembro de este grupo, el Virus del mosaico de la sandía (WMV) (familia Potyviridae) por crio-microscopía electrónica. La estructura obtenida para la proteína de la cápsida (CP) de WMV muestra un plegamiento muy similar a los miembros con estructura disponible de la familia Alphaflexiviridae y revelan un sitio de unión al RNA genómico del virus idéntico en ambas familias. El análisis de las secuencias consenso para las CPs de las distintas familias de virus filamentosos flexibles muestra la existencia de tres residuos conservados en la zona de unión con el RNA. Conjuntamente, estos resultados indican un plegamiento común para las CP de las distintas familias de este grupo de virus y la existencia de una diana para el diseño de compuestos antivirales. Anteriormente se había descrito la similitud estructural entre las CPs de los miembros descritos de la familia Alphaflexiviridae y algunas nucleoproteínas (NP) de virus ssRNA que infectan animales (gen. Phlebovirus). La CP de WMV también presenta homología estructural con las nucleoproteínas de estos virus pero además también con las NPs de miembros de la familia Orthomyxoviridae. Estos resultados sugieren la existencia de una relación evolutiva entre los virus filamentosos flexibles (+)ssRNA y los virus (-)ssRNA patógenos de animales y plantas.

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Repurposing ciclopirox as a pharmacological chaperone active against congenital erythropoietic porphyria.

URQUIZA ORTIZ, PEDRO DAVID

Zuzendariak:
FALCON PEREZ, JUAN MANUEL;
MILLET AGUILAR-GALINDO, OSCAR
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

La porfiria eritropoyética congénita es una enfermedad rara autosómica recesiva producida por una actividad deficiente en la uroporfirinógeno III sintasa, la cuarta enzima de la ruta biosintética del grupo hemo. La enfermedad afecta a diversos órganos, llegando a ser potencialmente peligroso para la vida, careciendo actualmente de tratamientos curativos. Bioquímicamente, las mutaciones hereditarias de mayor frecuencia reducen la estabilidad del enzima, alterando su homeostasis, que, en última instancia, reducen la producción de grupo hemo intracelular. Esto da como resultado la acumulación de subproductos de uroporfirina que se distribuyen y depositan por todos los tejidos, agravando la patología con síntomas tales como fotosensibilidad de la piel y lesiones cutáneas fototóxicas desfigurantes. En el presente trabajo, demostramos como el sintético antifúngico y microbiano fármaco comercial denominado ciclopirox, se asocia al enzima estabilizándolo. Ciclopirox asiste al enzima mediante unión alostética, distante del centro activo, sin afectar, por tanto, a su función catalítica. El fármaco es capaz de reestablecer la actividad in vitro, in cellula e in vivo, llegando incluso a aliviar la mayoría de los síntomas clínicos en un modelo de ratón bona fide de la enfermedad, actuando a concentraciones sub-tóxicas, estableciendo una nueva línea de intervención terapéutica contra la porfiria eritropoyética congénita. Aplicable a la mayoría de las mutaciones sin sentido perjudiciales que causan esta devastadora enfermedad.

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Identification of Tick Saliva Antigens as Vaccine Candidates and Immunotherapeutics

TOMAS CORTAZAR, JULEN

Zuzendariak:
ANGUITA CASTILLO, JUAN DE DIOS
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2017
Laburpena:

Mice are widely used in research. This animal species has also been extensively used to study the relationship between ticks and their mammalian hosts, including the design and test of vaccine candidates, although it is believed that mice do not develop tick immunity. We have established a test system in order to assess protection against tick feeding using this small animal model. We have redesigned containment capsules and tested the use of tissue cement to attach them to the shaved skin of the mice. Our results provide both an improved capsule design and permanent and strong bonding capabilities of the tissue cement. We then assessed the protective capacity of different immunization strategies, both active and passive, against an array of antigens and tissue extracts. We therefore tested active immunization with tick Histamine Release Factor (tHRF), as well as passive transfer of both human and bovine sera against whole tick, midgut or salivary gland extracts. We found that none of the strategies utilized elicited strong and consistent effects on different parameters of tick feeding, such as attachment time, weight at detachment or molting efficiency. These results suggest that, at least for the European tick, Ixodes ricinus, mice are not in general a suitable model to test anti-tick vaccines. On the other hand, in order to identify tick antigens as potential targets for the development of a tick vaccine, salivary gland and midgut extracts were immunoprecipitated with immune antisera raised in cows that had shown protective effects against tick feeding in these animals. We identified antigen with putative metalloprotease, integrin and Apple domain-containing proteins that could function to prevent blood coagulation. Our identification was validated with the protein annotated as I. ricinus A0A0K8RQF1, which shares homology with Toll-like receptors and could form part of the immune response of ticks. This antigen, which is differentially recognized by protective anti-tick sera could alone or in combination protect against tick feeding in species such as cows and perhaps humans, and provide the basis for a new anti-tick vaccine. Salp15, a salivary protein of Ixodes ticks, inhibits the activation of naïve CD4 T cells. Treatment with Salp15 results in the inhibition of early signaling events and the xxx vi production of the autocrine growth factor, interleukin-2. The fate of the CD4 T cells activated in the presence of Salp15 or its long-term effects are, however, unknown. We now show that Salp15 binding to CD4 is persistent and induces a long-lasting immunomodulatory effect. The activity of Salp15 results in sustained diminished crossantigenic antibody production even after interruption of the treatment with the protein. Transcriptionally, the salivary protein provokes an acute effect that includes known activation markers, such as Il2 or Cd44, and that fades over time. The long-term effects exerted by Salp15 do not involve the induction of either anergy traits nor increased populations of regulatory T cells. Similarly, the treatment with Salp15 does not result in B cell anergy or the generation of myeloid suppressor cells. However, Salp15 induces the increased expression of the ectoenzyme, CD73, in regulatory T cells and increased production of adenosine. Our study provides a profound characterization of the immunomodulatory activity of Salp15 and suggest that its long-term effects are due to the specific regulation of CD73. xxxvii RESUMEN El modelo de ratón ha sido ampliamente usado en investigación. Esta especie animal ha sido también ampliamente usada para estudiar las relaciones entre las garrapatas y sus huéspedes mamíferos, incluyendo el diseño y evaluación de antígenos para el desarrollo de vacunas, a pesar de la creencia de que los ratones no desarrollan inmunidad frente a garrapatas. En nuestro grupo, hemos establecido un sistema con el fin de poder evaluar la protección frente a la alimentación de las garrapatas usando este modelo animal. Hemos rediseñado capsulas de contención y puesto a prueba el uso de pegamento tisular para fijar las capsulas a la piel del ratón. Nuestros resultados proporcionan tanto un diseño mejorado de la capsula de contención como una fuerte capacidad de adhesión y duración por parte del pegamento tisular. De esta manera, evaluamos la capacidad protectora de las diferentes estrategias de inmunización, tanto activa como pasiva, frente a una variedad de antígenos y extractos tisulares de garrapata. Asimismo, evaluamos la inmunización activa con el Factor de Liberación de Histamina, así como la transferencia pasiva de sueros tanto humanos como bovinos frente a extractos de garrapata total, estomago o glándula salivar. Los resultados mostraron que ninguna de las estrategias utilizadas provocó efectos sólidos y consistentes en cuanto a parámetros relacionados con la alimentación de garrapatas, tales como el tiempo de adhesión al huésped, el peso a la hora de su desprendimiento o la eficiencia en la muda. Estos resultados sugieren que, al menos para la garrapata europea, Ixodes ricinus, el modelo de ratón no es un modelo apropiado para el diseño y estudio de vacunas anti-garrapatas. Por otra parte, con el fin de identificar antígenos de garrapatas como dianas potenciales para el desarrollo de una vacuna, extractos de glándula salivar y estómago fueron inmunoprecipitados con suero inmune elaborado en vacas que previamente mostraron efectos protectores frente a su alimentación en estos animales. De esta forma, identificamos antígenos tales como metaloproteasas, integrinas y proteínas con dominios Apple que podrían actuar previniendo la coagulación de la sangre. Nuestra identificación fue validada con la proteína anotada como I. ricinus A0A0K8RQF1, que comparte homología con los receptores Toll y podría formar parte de la respuesta inmune de las garrapatas. Este antígeno, diferencialmente reconocido por el suero inmune contra garrapatas, podría, o bien sólo o bien en combinación con otros antígenos, proteger contra xxx viii la alimentación de garrapatas en especies tales como vacas y tal vez humanos, y proporcionar, a su vez, la base para una nueva vacuna frente a estos parásitos. Salp15, una proteína de la saliva de garrapatas del genero Ixodes, inhibe la activación de las células CD4 T. El tratamiento con Salp15 resulta en la inhibición de eventos de señalización celular tempranos y de la producción del factor de crecimiento autocrino, interleuquina-2. El destino de las células CD4 T activadas en presencia de Salp15 o sus efectoras a largo plazo son, sin embargo, desconocidos. En este estudio mostramos que la unión de Salp15 a CD4 es persistente e induce un efecto inmunomodulatorio de larga duración. La actividad de Salp15 provoca una producción reducida de anticuerpos frente a antígenos cruzados que es prolongado en el tiempo, incluso después de la interrupción del tratamiento con Salp15. A nivel transcripcional, la proteína salivar provoca un efecto agudo en la transcripción de varios genes que incluyen marcadores de activación, tales como Il2 o Cd44, y que se desvanece con el tiempo. Los efectos a largo plazo ejercidos por Salp15 no involucran la inducción de marcadores de anergia ni el aumento de la población de células T reguladoras. Similarmente, el tratamiento con Salp15 no resulta en la generación de células B anergicas o de células mieloides supresoras. Sin embargo, Salp15 induce un incremento en la expresión de la ectoenzima, CD73, en las células T reguladoras y un aumento en la producción de adenosina. Nuestro estudio proporciona una caracterización profunda de la actividad inmunomodulatoria de Salp15 y sugiere que su efecto a largo plazo es debido a la regulación específica de CD73.

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Metabarcoding analysis of the eukaryotic planktonic communities of the Bilbao estuary

ABAD GARCIA, DAVID

Zuzendariak:
ALBAINA VIVANCO, AITOR;
ESTOMBA RECALDE, MIREN ANDONE
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

El estudio de la biodiversidad de las comunidades de plancton de los estuarios resulta de gran interés debido a que son parte fundamental de las cadenas tróficas acuáticas y a su capacidad de responder relativamente rápido ante cambios ambientales. Esta última característica sobretodo resulta de gran utilidad para la evaluación del estado de dichos ecosistemas ya que normalmente se encuentran sometidos a una gran presión antropogénica; es por ello que esta tesis se centra concretamente en la estuario de Bilbao, que llegó a ser uno de los más contaminados de España debido a la industrialización y creciente población de la ciudad. Debido a la mayor sensibilidad y resolución del metabarcoding, el objetivo principal de este trabajo es por tanto la de realizar una caracterización completa de la comunidad planctónica eucariota de este estuario, así como determinar tanto los patrones espaciales como temporales que la influencian. Con ello pretendemos conocer la composición taxonómica y abundancias relativas de dichas comunidades y, además, evaluar la adecuación del metabarcoding para la detección de alteraciones de esta comunidad, y como tal, su posible utilidad como herramienta rutinaria de monitoreo en la ría de Bilbao.

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Unraveling bacterioplanktonic ecology of the estuaries of Urdaibai and Bilbao in the Bay of Biscay by high-throughput sequencing

AGUIRRE RODRIGO, MIKEL

Zuzendariak:
ESTOMBA RECALDE, MIREN ANDONE;
ZARRAONAINDIA MARTINEZ, IRATXE
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2018
Laburpena:

Planktonic communities are widely used as indicators of water pollution level, as they are vulnerable to water quality status. Indeed, it has been proposed that estuaries microbial composition changes during eutrophication period due to the increase of pollutants and hypoxia. In the present study, we characterized the bacterial community structure of two macro-mesotidal estuaries by sequencing the V4 region of the 16s rDNA gene. While Bilbao estuary crosses a densely populated urban area, the Urdaibai estuary is an UNESCO biosphere reserve. Results evidenced that the bacterial species composition and abundance of both estuaries significantly differed between the inner and outer water masses. Moreover, seasonal effects on community structure were detectable in the inner zones of both estuaries, but only minor variation were found in the outer waters, presumably due to a more stable physicochemical environment common in open sea waters. In fact, community structure significantly differed in this period, suggesting a low turnover time for inner water mass in this estuary. Moreover, it has been observed that the bacterial metabolism is different in each of water mass, especially in the mass of eutrophic water and in the waters around the WWTP of Bilbao.

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Biomolecular Characterization of PCNA interacting proteins.

MARTIN BARROS, INES

Zuzendariak:
BERRA RAMIREZ, MIREN EDURNE;
BLANCO GUTIERREZ, FRANCISCO JOSE
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

PCNA (Proliferating Cellular Nuclear Antigen) es la abrazadera que es desliza sobre el ADN necesaria para la replicación del ADN y la respuesta al daño. PCNA interactúa con numerosas proteínas a través de una secuencia conservada y conocida como motivo PIP. Resultados del laboratorio identificaron PCNA como una de las 10 principales proteínas que interactúan con la enzima desubicuitinasa (DUB) USP29 y hemos descubierto que la expresión de USP29 disminuye la poli-ubicuitinación de PCNA en respuesta a un estrés genotóxico y que esta des-poli-ubicuitinación depende de la actividad catalítica de USP29. Los diferentes intentos realizados para purificar la proteína USP29 resultaron infructuosos. Usando péptidos sintéticos como modelo, hemos determinado que la interacción con PCNA no ocurre a través de ninguno de los motivos PIP identificados en la secuencia USP29. En cambio, los ensayos de co-inmunoprecipitación mostraron que el dominio PH (Pleckstrin Homology) del extremo N-terminal de USP29 interactúa con PCNA, aunque no tiene un motivo PIP. La purificación del dominio PH no tuvo éxito. Descubrimos que USP29 forma dímeros/oligómeros a través del dominio PH y dicha dimerización es necesaria para la actividad de USP29 como DUB. La ADN polimerasa ¿ es la encargada de replicar la cadena rezagada del ADN a través de su unión con PCNA. PCNA interactúa con todas las subunidades de Pol ¿, pero solo la interacción con p68 y p12 se ha caracterizado estructuralmente. En esta tesis, los análisis basados en RMN y calorimetría isotérmica de la interacción p125-PCNA han identificado que el fragmento C-terminal de la subunidad catalítica de la polimerasa humana ¿ (p125996-1009) se une PCNA a través de un motivo PIP no canónico, con una constante de disociación de 103 ± 14 ¿M at 37 °C.

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Antibody-mediated inhibition of Wnt-11 in prostate cancer

SANCHEZ YAGUE, SARAY

Zuzendariak:
KYPTA , ROBERT;
LOPEZ CORTAJARENA, AITZIBER
Aipamenak:
Nazioarteko tesia

Tecnología Nomad: Desarrollo y caracterización de biosensores fluorescentes codificados genéticamente para su aplicación en ensayos celulares dirigidos al cribado a gran escala de ligandos de receptores tipo GPCR.

MELLA LOPEZ,ROSA MARIA

Zuzendariak:
MARTIN PLAGARO, CESAR AUGUSTO;
VILLACE LOZANO, PATRICIA
Aipamenak:
Cum Laude
Indistriako Tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

-Biosensores fluorescentes codificados genéticamente -Cribado de compuestos a gran escala -Receptores acoplados a proteínas G -Ensayos celulares multicolores -Segundos mensajeros La primera fase del desarrollo de nuevos medicamentos comienzan con el cribado a gran escala de cientos de miles de moléculas. Normalmente este tipo de de cribados se realiza en plataformas de alta capacidad denominadas HTS (High-througput screening) o HCS (High-content screening). En esta tesis se ha desarrollado y caracterizado una familia de biosensores fluorescentes codificados genéticamente para medir los cambios de concentración intracelular de los segundos mensajeros Ca 2+, AMPc y DAG generados por la señalización de los receptores de membrana tipo GPCR. Posteriormente los biosensores se han implementado en ensayos celulares multiplex para su aplicación en el cribado de compuestos a gran escala en plataformas HTS y HCS.

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Estudio de la heterogeneidad histopatológica, genética y molecular en correlación con las características clínicas, radiológicas y terapéuticas en el impacto del estado funcional y de la supervivencia en pacientes con Gliobalastoma Multiforme.

ANDERMATTEN JOAQUIN ANDRES

Zuzendariak:
MATHEU FERNANDEZ, ANDER;
SAMPRON LEBED, NICOLAS

MikroRNAen potentziala B Zelula Handiko Linfoma Hedatsuaren diagnostiko, sailkapen eta pronostikoan

LARRABEITI ECHEVARRIA, ANE

Zuzendariak:
GARCIA-ORAD CARLES, AFRICA;
GUTIERREZ CAMINO, ANGELA;
LOPEZ LOPEZ, ELIXABET
Kalifikazioa:
Bikain
Urtea:
2021
Laburpena:

Potencial de los microRNAs en el diagnóstico, clasificación y pronóstico del linfoma difuso de células grandes B El Linfoma difuso de células grandes B (LDCGB) es la neoplasia maligna linfoide más común en adultos y representa del 30 al 40% de los linfomas no Hodgkin (LNH). El LDCGB se presenta con antecedentes variables en términos de morfología, genética y comportamiento biológico, lo que da lugar a respuestas heterogéneos entre los pacientes. Aunque se han desarrollado nuevas herramientas para la clasificación y el manejo de los pacientes, el 40% de ellos todavía presentan enfermedad refractaria o recaída. Además, varios factores relacionados con la patogénesis de esta enfermedad siguen sin estar claros y es necesaria la identificación de nuevos biomarcadores. En este contexto, investigaciones recientes apuntan a los microRNAs como biomarcadores útiles en el cáncer, así como como participantes importantes en el desarrollo de la enfermedad. Sin embargo, en lo que respecta al LDCGB, los estudios realizados hasta el momento presentan resultados contradictorios. Por tanto, en este trabajo, los principales objetivos fueron determinar una firma microRNAs con utilidad como biomarcadores para el diagnóstico, clasificación, pronóstico y respuesta al tratamiento de DLBCL, así como descifrar el mecanismo de acción de los microRNAs desregulados en el origen de la enfermedad. Para lograr estos objetivos, primero determinamos si los microRNAs ya propuestos en la literatura eran biomarcadores fiables en DLBCL en nuestra población. De este modo, identificamos una firma de cuatro microRNAs desregulados de forma consistente en DLBCL en el momento del diagnóstico. Sin embargo, el número limitado de microRNAs analizados en la bibliografía y la inconsistencia en los resultados no nos permitió identificar firmas de clasificación, respuesta al tratamiento o pronóstico. A continuación, analizamos todos los microRNAs existentes en DLBCL mediante secuenciación de RNAs pequeños en nuestra cohorte de pacientes y dicha aproximación sí que nos permitió definir nuevas firmas para diagnóstico, clasificación, respuesta al tratamiento y pronóstico. Finalmente, utilizando un análisis de red de interacción microRNA-RNA mensajero, identificamos posibles mecanismos de acción por los cuales los microRNAs desregulados podrían estar involucrados en la patogénesis de LDCGB. En resumen, nuestro estudio destaca que los microRNAs podrían jugar un papel importante como biomarcadores en el diagnóstico, clasificación, respuesta al tratamiento y pronóstico en LDCGB, así como en la patogenia de la enfermedad. Además, la tecnología de secuenciación NGS es de gran valor, ya que permite detectar asociaciones incluso con microRNAs poco estudiados.

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Designed metallo-tags for probing natural systems

MAIO , LUCIA

Zuzendariak:
HIERRO AYUELA, AITOR;
LOPEZ CORTAJARENA, AITZIBER
Kalifikazioa:
Bikain
Urtea:
2021
Laburpena:

El objetivo de este trabajo es el diseño y desarrollo de nuevas etiquetas mediadas por proteínas para estudiar sistemas biológicamente relevantes. Específicamente, el proyecto se centra en el diseño de andamios moleculares basados en proteínas que promuevan la estabilización de nanoclusters metálicos (NCs) luminiscentes y puntos cuánticos (QDs) como nuevas etiquetas duales para microscopía de fluorescencia y electrónica. Este enfoque aprovecha tanto las propiedades luminiscentes como la densidad electrónica de los nanomateriales estabilizados con proteínas para su aplicación como etiqueta dual para técnicas de imagen correlativa. Finalmente, las nuevas etiquetas duales desarrolladas en este trabajo se utilizan para reproducir el sistema de trasporte retrógrado de proteínas in vitro como prueba de concepto para futuros estúdios biológicos.

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Deciphering the recognition features of glycans by human lectins at the molecular level

LENZA , MARIA PIA

Zuzendariak:
EREÑO ORBEA, JUNE;
JIMENEZ BARBERO, JESUS
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Carbohydrates are one of the most variable and complex molecules of biological systems. They are usually located at the cell membrane, mainly as glycoconjugates, glycoproteins or glycolipids and play an important role in the specific molecular recognitions. Since structure and function are intrinsically correlated, the three-dimensional shape, dynamics and presentation of these molecules is essential for the recognition processes to take place. In this work, we have employed a combination of X-Ray crystallography and Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) techniques, for obtaining atomic-scale information on the interactions of glycans and glycomimetics, using either intact glycoproteins (the receptor binding domain of the spike glycoprotein of SARS CoV2) or small molecules, with different receptors related to human diseases, with special emphasis on galectins and siglecs (immune response). The presented methodology allows disentangling the fine details of the vital glycan epitopes, providing key information for the development of novel therapeutics.

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Genomic and functional regulation of TRIB1 contributes to prostate cancer pathogenesis

SHAHROUZI , PARASTOO

Zuzendariak:
CARRACEDO PEREZ, ARKAITZ
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2020
Laburpena:

Prostate cancer (PCa) is the most frequent neoplasm and the second worldwide. Multiple key drivers of pathogenesis have been well studied, among which the oncogene c-MYC and the tumour suppressor PTEN show remarkable relevance. c-MYC gene is located on the chromosome 8q24, a region that is frequently amplified in PCa, encompassing tens of genes. However, the relevance of other genes that are co-amplified with c-MYC has not been sufficiently addressed. In this study, we aimed at identifying relevant PCa genes within the c-MYC-containing amplicon. To this end, we employed a comprehensive panel of in silico, in vitro and in vivo strategies and identified Tribbles homolog 1 (TRIB1), a member of a family of pseudokinases, as a candidate gene that contributes to PCa pathogenesis under the influence of c-MYC amplicon. Analysis of publicly available genomic and transcriptomic data revealed that TRIB1 is among the most highly expressed genes within c-MYC amplicon in PCa. Molecular analysis of the regulation of TRIB1 revealed that beyond its upregulation through amplification, this gene is also under tight transcriptional control by the PTEN-c-MYC axis, thus explaining its robust overexpression in PCa. Further characterization of the cellular phenotype resulting from TRIB1 perturbation demonstrated that alterations in this gene are inconsequential for PCa cells in vitro in cell autonomous assays. We evaluated the contribution of the pseudokinase to PCa pathogenesis in vivo through the generation of a tissue-specific conditional transgenic mouse model. Strikingly, elevation of Trib1 levels in combination with heterozygous deletion of Pten elicited PCa, together with changes in the tumour microenvironment. Overall, our work describes a novel double- layered control of TRIB1 by c-MYC and provides formal demonstration of the contribution of this pseudokinase to PCa initiation.

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Screening for genetic variants associated with Familial Hypercholesterolemia. Unravelling the epigenetic mechanisms leading to statin-induced Type 2 Diabetes Mellitus.

GALICIA GARCIA, UNAI

Zuzendariak:
MARTIN PLAGARO, CESAR AUGUSTO
Aipamenak:
Cum Laude
Nazioarteko tesia
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo estudiar como nuevas variantes genéticas de diversos genes inducen el desarrollo de hipercolesterolemia familiar, así como descifrar los mecanismos moleculares detrás de los efectos pleiotropicos de las estatinas, consideradas como el tratamiento de referencia para los pacientes de dicha enfermedad. Está claramente establecido como mutaciones en los genes LDLR, APOB y PCSK9 son responsables del desarrollo de la hipercolesterolemia familiar, y a su vez, como el tratamiento con estatinas que reciben estos pacientes se asocia con un incremento del 13% en el riesgo de desarrollar Diabetes Mellitus de tipo 2 (DMT2). Por ello, con la intención de presentar los resultados obtenidos durante este estudio de la manera más clara posible, estos se han distribuido en dos capítulos. El capítulo 1 hace referencia al estudia llevado a cabo sobre nuevas variantes encontradas en los genes LDLR, APOB y PCSK9, asociados como hemos dicho anteriormente al desarrollo de la hipercolesterolemia familiar. Esta parte está compuesta por una Introducción General sobre la enfermedad, su diagnostico y tratamiento, unos Objetivos Generales, Materiales y Métodos, Resultados y Discusión de los resultados obtenidos en este capítulo. Además, se ha incluido una sección con los resultados obtenidos durante la ¿estancia virtual¿, un trabajo llevado a cabo en colaboración con la Dra. Giuliana Fortunato y Ma Donata di Taranto. Por otro lado, con la intención de elucidar los mecanismos moleculares implicados en el desarrollo de DMT2 en pacientes hipercolesterolémicos tratados con estatinas, y debido a la complejidad y extensión del estudio, los resultados experimentales obtenidos acerca del mismo se han incluido en el Capítulo 2. Este segundo capítulo, sin ser dependiente del primero, surge como consecuencia natural del estudio de los efectos secundarios asociados al tratamiento que reciben los pacientes con Hipercolesterolemia Familiar. Este capítulo consta de una introducción general acerca de la DMT2 y el efecto diabetogénico de las estatinas, que proporciona el contexto apropiado para entender los procesos implicados en dicha relación, además de unos Objetivos Generales, Materiales y Métodos, Resultados y una Discusión de estos últimos. En resumen, los dos capítulos que conforman esta Tesis Doctoral sirven para explicar los mecanismos moleculares implicados tanto en el desarrollo de la Hipercolesterolemia Familiar, como en la modulación epigenética asociada al tratamiento de los pacientes de la enfermedad.

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Modulating the Conformational Plasticity of Tetraspanin CD81 by Ligand Binders and its Implication in Cellular and Viral Processes.

RISUEÑO FERNANDEZ CRISTINA

Zuzendariak:
ABRESCIA , NICOLA A.G.;
COLUZZA , IVAN
Aipamenak:
Cum Laude
Kalifikazioa:
Bikain - Cum Laude
Urtea:
2021
Laburpena:

Hepatitis C virus (HCV) is the second viral agent, after Hepatitis B Virus (HBV), that causes the major number of chronic hepatic infections worldwide. HCV infection comprises several steps since the attachment to the membrane receptors to the delivery of the viral genetic material and replication inside the cells. Tetraspanin CD81 is a key entry factor for HCV as it accompanies the virus during membrane attachment and internalization through clathrin-mediated endocytosis. The HCV-CD81 binding takes place through the E2core glycoprotein. In this research work we have elucidated the molecular mechanisms that make CD81 and E2 respond to the environmental conditions that take place in the endosomes, in particular, pH. In the case of CD81, these studies have allowed to decipher that pH drives a conformational change (from close to open) in the head subdomain orchestrated by the titration of distal and solvent exposed residues D139 and E188, which are able to regulate the dynamics of the solvent around the entire protein by changing their own interaction with water. The implications of this conformational change in the function of tetraspanin CD81 in the endosomal pathway are still yet to be clarified, but we hypothesize that the particular response of CD81 to pH is the signal for the protein to exit the endosomal pathway and be recycled to the cellular membrane. In the case of E2, our work has elucidated that pH make the protein more stable, suggesting a possible active role during viral internalization and fusion, and not only receptor engagement. When these two proteins are studied together, CD81LEL and E2core in complex, their pH response mechanism is completely altered. CD81 does not sense pH anymore with its pH sensors D139 and E188 as their direct interaction with water is screened by the proximal interaction with E2, suggesting that HCV-E2 exploits the pH-sensing mechanism of CD81 to its own purposes. We hypothesize that this pH-sensing blockage serves the virus to keep bound to CD81 in the endosomes until fusion is accomplished. The pH-response of E2 is also altered in presence of CD81. The presence of CD81 induces changes in the pH-sensing of buried and solvent exposed residues in E2 which is translated in an alternating binding mechanism between both proteins. Also, the presence of CD81 primes conformational changes on the E2-CD81 binding loop and we hypothesize that this conformational change on the CD81 binding loop domain is necessary for the further fusion step in the endosomes. We hope that these findings about the HCV infection process aided by tetraspanin CD81 could help in the design of new antivirals that could block the pH-tuneable binding mechanism between both proteins or their respective pH-dependent conformational changes and so, be used as an alternative for those DAA resistant patients and as prophylactic therapy for high-risk populations.

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