Studies Investigating the Relationship Between ISA and Behavior 39

Actualmente han identificado ocho alelos diferentes de la mutación pcd8_,

denominadas Agtpbp1pcd_{, Agtpbp1}pcd-2J_{, Agtpbp1}pcd-3J_{, etc., aunque para abre-}

viar se conocen como pcd1J_{, pcd}2J_{, pcd}3J_{, etc. (Wang y Morgan, 2007). La mu-}

tación original, pcd1J_{, apareció espontáneamente en la estirpe C57BR/cdJ del}

ratón (Mus musculus L. 1758) en los laboratorios Jackson en Bar Harbor, Mai- ne, EE.UU. Posteriormente, la mutación se transfirió a la estirpe C57BL/6J (Mullen et al., 1976). Los alelos mutantes pcd2J _{y pcd}3J _{aparecieron también}

espontáneamente en las estirpes SM/J y BALB/cByJ, respectivamente. El alelo

pcd2J se mantiene en la línea congénita C57BL/6J, mientras que el pcd3J se

conserva en la estirpe original de la que se originó, la BALB/cByJ (Fernández- González et al., 2002). Además de estos tres alelos, otros dos, pcd5J_{y pcd}7J_{, se}

han generado a su vez de forma espontánea, mientras que los alelos pcd4J _y

pcd6J han sido inducidos químicamente y el alelo pcdJWG es el resultado de la

inserción de un transgén (Wang y Morgan, 2007). Los ocho alelos diferentes de la mutación se expresan con características fenotípicas diferentes y de grave- dad variable (así, por ejemplo, la mutación pcd2J _{presenta una degeneración}

celular más tardía y con síntomas más atenuados; ver tabla 1; Fernández- González et al., 2002). La mayoría de los estudios publicados emplean la mu- tación original pcd1J _{que es la empleada en la presente Tesis Doctoral.}

La mutación pcd se localiza en el cromosoma 13 del ratón y está descri- ta como autosómica recesiva (Mullen et al., 1976). La región portadora de la mutación pcd se ha delimitado, utilizando marcadores polimórficos de ADN, en un segmento genómico de 0,61 ± 0,33 megabases. En esta región, localizada entre los marcadores D13Mit157 y D13Mit167 (Fernández-González et al., 2002), se encuentra el gen nna1 afectado en la mutación, que presenta 25 exones. El ARNm para el que codifica nna1 se encuentra reducido o alterado en su estructura (salvo en la mutación pcd5J_{), mientras que la expresión de los}

dos genes que lo flanquean no cambia, al menos en los mutantes pcd1J_{, pcd}2J_y

pcd3J (Fernández-González et al., 2002). Los niveles de expresión del ARNm

de nna1 varían según el tipo de mutante pcd. El mutante pcd1J_{no presenta di-}

ferencias en la secuencia codificante del gen nna1 con respecto al alelo silves- tre. Sin embargo, su nivel de expresión en el SNC es nulo. Esto hace pensar

que la mutación pcd1J _{afecta a una secuencia reguladora del gen nna1}

(Fernández-González et al., 2002).

El gen nna1 codifica para una proteína nuclear llamada Nna19 _(proteína

1 nuclear del sistema nervioso inducida por axotomía) que se ha asociado con procesos de diferenciación y regeneración neuronal (Harris et al., 2000). La proteína Nna1 tiene un tamaño de 1.218 aminoácidos en el ratón –aunque exis- ten otras dos isoformas de menor tamaño- y, además, se ha detectado una ex-

9 _{Del inglés nervous system nuclear protein induced by axotomy 1.}

Nombre del

alelo Origen Cambios fenotípicos y morfológicos

Mutaciones en el gen Nna1

Agtpbp1pcd _Espontáneo

Ataxia; degeneración de las células de Purkinje y los granos del cerebelo; degeneración de células mitrales de BO; degeneración de neuronas talámicas; degeneración de fotorreceptores; altera- ciones en el esperma; esterilidad en machos; fertilidad parcial en hembras; niveles de ARNm y proteína muy bajos.

Desconocidas (posi- blemente en las regio- nes reguladoras)

Agtpbp1pcd-2J _Espontáneo Posible alelo hipomórfico con desarrollo tardío de ataxia y cierta

esterilidad de los machos; niveles bajos de ARNm Inserción entre los exones 14 y 15

Agtpbp1pcd-3J _Espontáneo

Ataxia; degeneración de las células de Purkinje y los granos del cerebelo; degeneración de células mitrales de BO; degeneración de neuronas talámicas; degeneración de fotorreceptores; altera- ciones en el esperma; esterilidad en machos; fertilidad parcial en hembras; bajo nivel de ARNm de pequeño tamaño y ausencia de proteína.

Deleción de los exones 7, 8 y 9

Agtpbp1pcd-4J Inducción

química Ataxia; degeneración de las células de Purkinje. Desconocidas Agtpbp1pcd-5J _Espontáneo Ataxia; degeneración de las células de Purkinje; degeneración _{de fotorreceptores; esterilidad en machos; niveles normales de}

ARNm pero ausencia de proteína por inestabilidad.

Inserción de un codón para el ácido aspártico en el exón 18

Agtpbp1pcd-6J Inducción

química

Ataxia; degeneración de las células de Purkinje; degeneración de células mitrales de BO; degeneración de raíz ventral de la médula espinal; degeneración retiniana; fibras musculares pequeñas; alteraciones en el esperma; esterilidad en machos; atrofia testicular; bajo nivel de ARNm de pequeño tamaño y ausencia de proteína.

Desconocidas

Agtpbp1pcd-7J _Espontáneo Ataxia; degeneración de las células de Purkinje; hipocampo de

gran tamaño; deficiencias auditivas. Desconocidas

Agtpbp1pcd-JWG Transgénico _(disrupción

génica aleatoria)

Ataxia; degeneración de las células de Purkinje; degeneración de células mitrales de BO; degeneración de fotorreceptores; alteraciones en el esperma; cierta esterilidad en machos; fertili- dad parcial en hembras.

Desconocidas

Tabla 1. Resumen de las características de los alelos de la mutación pcd. Modificado de Wang et al.,

presión importante de su ARNm precisamente en células de Purkinje del cere- belo, en células mitrales del BO, en neuronas talámicas, en fotorreceptores de la retina y en espermatozoides maduros y en desarrollo (Harris et al., 2000; Fernández-González et al., 2002). Por otra parte, la expresión de esta proteína se ha detectado también en otras localizaciones encefálicas como la corteza o el hipocampo (Fernández-González et al., 2002), donde no se han descrito procesos de neurodegeneración, o en otros órganos como en el corazón, los riñones o en el músculo esquelético (Harris et al., 2000), sin que los ratones mutantes pcd presenten alteraciones en dichas estructuras.

De la secuencia primaria de la proteína Nna1 se deduce que contiene un motivo de unión a ATP/GTP y señales de localización nuclear. También contie- ne múltiples sitios susceptibles de fosforilación por quinasas. En concreto, po- see cuatro sitios con la secuencia consenso para fosforilación mediada por tiro- sina-quinasas. Además, posee una región con actividad carboxipeptidasa cuya falta está implicada en el proceso de neurodegeneración (Wang y Morgan, 2007). Por último, en nuestro laboratorio se han encontrado recientemente evi- dencias de su participación en la dinámica de los microtúbulos del citoesquele- to (Baltanás et al., enviado). La proteína murina presenta una elevada homo- logía con la proteína humana (NNA1), con la que tiene un 96% de similitud (Harris et al., 2000).