Regulación de la expresión del gen de la piruvato carboxilasa de rata por generación dediferentes isoformas de rna mensajero

Abstract

La expresión de la piruvato carboxilasa es un punto de regulación del metabolismo intermediario. Este enzima se regula mediante el control de su síntesis. Hay que destacar que el gen de la piruvato carboxilasa se encuentra controlado por dos promotores, uno proximal a la que se le ha asignado un papel relevante en gluconeogénesis y lipogénesis, y un segundo promotor, en una posición distal del gen, al que se le ha atribuido un papel importante en el mantenimiento de unos niveles transcripcionales basales en las situaciones en que es necesario un relleno anaplerótico. Estudios previos mostraban un cierto grado de variabilidad en el mRNA de la piruvato carboxilasa. De nuestros resultados se desprende que mientras que existe un alto grado de variabilidad génica en la región 5'-UTR del enzima, no existen variantes ni en la región codificante del gen ni en el extremo 3'-UTR. El análisis de la variabilidad de la región 5'-UTR nos indica que existen 7 isoformas del mRNA, dos de ellas previamente no descritas. De estas nuevas isoformas, una se genera por combinación de sub-exones regulados por lo promotores proximal y distal del gen. La función de estas regiones 5'-UTR se ha establecido mediante transfecciones de células eucariótas en cultivo con construcciones que codifican para proteínas de fusión entre la secuencia de importación a la mitocondria de la piruvato carboxilasa y una proteína fluorescente verde. Estas construcciones incluyen además el extremo 5' no traducido de cada isoforma. Todas las isoformas presentan un patrón de expresión mitocondrial. No obstante, el nivel de expresión de estas isoformas es muy diferente. El análisis de los niveles de proteína producidos en estos ensayos y la cantidad de mRNA existente, indican que para cada isoforma existe un mecanismo de regulación. Estos mecanismos afectan a la estabilidad del mRNA o a la eficiencia de traducción. Al encontrar que todas las isoformas se expresan en todos los tejidos estudiados, tanto en situación de alimentación como durante el ayuno, no podemos todavía asignar una función exclusiva a los promtorres proximal y distal del gen, por lo que cabe concluir que la compleja regulación de la expresión del enzima corresponde de manera coordinada a ambos promotores