Regulación de la biogénesis de miRNAs y los niveles de p53 por Myc y su impacto en la homeostasis intestinal

Abstract

Myc es un factor de transcripción conservado que regula el crecimiento celular, la proliferación y la apoptosis. En esta tesis, estudiamos el papel de dMyc en la biogénesis de miRNAs en Drosophila melanogaster, demostrando que actúa como un regulador clave de su expresión y procesamiento. Análisis de ChIP-Seq revelaron que dMyc se une al 56 % de los genes de miRNAs y modula la expresión de Drosha y Ago-1. En particular, la expresión de miR-305 dependiente de dMyc regula los niveles de Dmp53 en respuesta a la disponibilidad de nutrientes, influyendo en la adaptación al estrés nutricional. La depleción de dMyc en el cuerpo graso prolonga la supervivencia en condiciones de privación de nutrientes, efecto que se revierte con la sobreexpresión de miR-305 o una versión dominante negativa de Dmp53. Por otro lado, en el intestino medio de Drosophila melanogaster, Dmp53 desempeña un papel esencial en la regulación de la proliferación y diferenciación de las células madre intestinales (ISCs). Su deficiencia provoca un aumento en el número de ISCs y una reducción en el tamaño del intestino, afectando la diferenciación celular tanto en condiciones de homeostasis como bajo estrés oxidativo y nutricional. Además, la combinación de la pérdida de Dmp53 con la expresión de RasV12 induce hiperproliferación, sugiriendo un modelo potencial para estudiar el impacto de mutaciones en p53 en el cáncer colorrectal. En conjunto, estos hallazgos destacan la relevancia de dMyc y Dmp53 en la regulación de la adaptación metabólica, la respuesta a estrés y la regeneración intestinal, proporcionando nuevas perspectivas sobre la interacción entre la biogénesis de miRNAs, la señalización de p53 y la homeostasis.

Myc is a conserved transcription factor that regulates cell growth, proliferation, and apoptosis. In this thesis, we demonstrate that in Drosophila melanogaster, dMyc is a key regulator of miRNA biogenesis, modulating both their expression and processing. ChIP-Seq analyses revealed that dMyc binds to 56% of annotated miRNA genes and controls the expression of Drosha and Ago-1. Notably, dMyc-dependent miR-305 expression modulates Dmp53 levels in a nutrient-dependent manner, influencing the adaptive response to nutritional stress. dMyc depletion in the fat body extends survival under nutrient deprivation, an effect reversed by miR-305 overexpression or the expression of a dominant-negative form of Dmp53. In the midgut of Drosophila melanogaster, Dmp53 plays a fundamental role in regulating the proliferation and differentiation of intestinal stem cells (ISCs). Its deficiency leads to an increased number of ISCs and a reduction in intestinal size. Consequently, reduced Dmp53 levels impair cellular differentiation under both homeostatic conditions and stress-induced scenarios, including oxidative and nutritional challenges. Moreover, the combined loss of Dmp53 and the expression of oncogenic RasV12 drive excessive ISC proliferation, suggesting a potential model for investigating p53 mutations in colorectal cancer. These findings underscore the critical roles of dMyc and Dmp53 in miRNA biogenesis, metabolic adaptation, and intestinal homeostasis, providing insights into their broader implications in stem cell regulation and tumorigenesis.