Ruta de las kinasas N ‐ terminales de Jun o JNKs 31

mostradas  en  la  Fig.I10.C  a  lo  largo  del  CD,  permite  realizar  ecuaciones 

matemáticas  que  describen  la  dinámica  geometríca  del  CD  y  analizar  los 

fenotipos  de  embriones  mutantes  para  determinar  cuáles  pueden  ser  los 

defectos moleculares asociados.                      

Figura I10. Bases geométricas y fuerzas generadas durante el cierre dorsal y la involución de la cabeza.  (A) Representación mediante flechas de la dirección de las fuerzas producidas por las células de la AS  (azul), por el cable de actina‐miosina (rojo), el sellado/zippering (verde), la epidermis ventral (amarillo) y  la epidermis anterior y posterior para producir la IC (fucsia). Figura extraída de Solon et al., 2009 y  modificada para integrar a la IC y las fuerzas epidérmicas ventrales. (B) Diagrama con vectores que  representan las fuerzas de contracción de la AS (σAS), de la tensión producida por el cable de actina (T) y  la fuerza de resistencia del ectodermo lateral (σLE). (C) Bases geométricas de un modelo cuantitativo, en  el que se consideran los márgenes como arcos de dos círculos que se entrecruzan. Las abreviaturas  significan: H, altura de la AS; L, longitud de la AS; P, punto de simetría de cada margen (azul); θ, ángulo  del margen con respecto a la mediana; R, radio del círculo; k, curvatura del circulo desde el margen.  Figuras extraídas de Rousset et al., 2003.  

1.3. CONTROL GENÉTICO DEL CIERRE DORSAL Y DE LA INVOLUCIÓN DE LA 

CABEZA   

El CD y la IC comparten componentes estructurales y de adhesión además 

de rutas de señalización como la de las JNKs, de Dpp, de Wg y de las GTPasas 

(Jacinto et al., 2002; Schock y Perrimon, 2002). Según Flybase, se han descrito 

101 genes implicados en CD mientras que solo 52 en IC (Anexo A5). Hay que 

destacar que se han descrito 5 microARNs (mir‐92, mir‐310‐313) que participan 

en la IC, y que solo mir‐311 y mir‐312 están relacionados con el CD (Leaman et  al., 2005). 

1.3.1. Ruta de las kinasas N‐terminales de Jun o JNKs   

Los componentes de la ruta de las JNKs (módulo de serina‐treonina‐kinasas 

que se activan por fosforilación secuencial de las mismas (Fig. I11)) son los genes 

Perrimon, 1999). Tanto mutantes de falta como de ganancia de función de las 

kinasas slipper (slpr) (Stronach y Perrimon, 2001), hep y basket (bsk) (Glise et al., 

1995), msn, o los componentes del factor de transcripción Ap‐1, jun‐related  antigen  (Jra/Jun)  y  kayak  (kay)  (Zeitlinger  et  al.,  1997),  presentan  claros 

fenotipos de CD con agujeros expandidos dorsalmente. Algunos antagonistas de 

la ruta, como son los genes raw, ribbon (rib) (Blake et al., 1998) y puckered (puc) 

(Zeitlinger et al., 1997), presentan también fenotipos de IC. La activación de la 

ruta de las JNKs se produce al llegar una señal desconocida al receptor Frizzled 

(Fz) que a su vez activa a Dishevelled (Dsh). Dsh a través 

de su  dominio  DEP,  señaliza  a  través  de  Msn y  de 

GTPasas pequeñas de la familia Rho para activar a Slpr 

(Boutros et al., 1998; Harden, 2002) (Fig.I11). Además 

de los componentes de la ruta canónica de las JNKs 

comentados  anteriormente,  hay  otros  componentes 

como las kinasas de tirosinas asociadas con las JNKs 

como  Tak1  (defectos  CD  en  dominante  negativo, 

Takatsu et al., 2000; Vidal et al., 2001), Btk29A y Src42A 

(Tateno et al., 2000; Inoue et al., 2003) que también 

parecen tener una relación directa con el CD y la IC. Durante el CD, las JNKs activan la expresión de AP‐1 que 

a su vez regula la expresión de dpp en las células del LE.

Figura I11. Ruta de señalización de las JNKs en las CMDs y ruta de la TGFβ  en las células epidérmicas ventrales. 

No obstante las JNKs están implicadas en otros procesos del desarrollo de 

Drosophila como  son el cierre del tórax, la formación de las extremidades 

dorsales,  la  curación  de  heridas  (Martín‐Blanco  et  al.,  1998;  Zeitlinger  y 

Bohmann,  1999;  Suzanne,  2001;  Rämet  et  al.,  2002),  la  generación  de  la 

polaridad celular plana (Davis, 2000), la activación de la apoptosis (Davis, 2000), 

la regeneración de los discos imaginales (Bosch et al., 2005; Mattila et al., 2005; 

Bosch et al., 2008) y la rotación de la placa genital masculina (Spéder et al., 

2006).  En  referencia  con  este  último  proceso,  hay  que  señalar  que 

recientemente se ha identificado al gen scarface (scaf) como una diana de las 

JNKs y se ha descrito que sus mutantes presentan defectos de CD y de rotación 

de la placa genital masculina (Sorrosal et al., 2010). 

Diferentes estudios han demostrado que la ruta de las JNKs es necesaria 

de las JNKs está activa en la AS durante la RBG y el inicio del CD, pero se regula 

negativamente desde el inicio del CD hasta el final, donde vuelve a activarse para 

que las células de la AS sean eliminadas (Reed et al., 2004). Además esta ruta 

coordina la función de las integrinas como mys y scab (scb) y de la actina durante 

el CD (Homsy et al., 2006). 

La identificación de las dianas transcripcionales de la ruta de las JNKs 

durante el CD se ha realizado mediante diferentes aproximaciones. Una de ellas 

fue la realización de experimentos de SAGE (del inglés Serial Analysis of Gene  Expression) con embriones que sobreexpresaban una forma activada de hep y 

una forma dominante negativa de bsk (hepAct y bskDN respectivamente). Con 

estos ensayos se identificaron dianas de las JNKs durante el CD tales como 

moléculas de adhesión celular y del citoesqueleto, siendo una de ellas la profilina 

chickadee (Jasper  et al., 2001).  Por otro  lado, estudios de microarrays con 

embriones hepAct han identificado la importancia de la regulación por parte de 

las JNKs del tráfico intracelular para el remodelación de las uniones celulares 

(Thomas et al., 2009), o cómo estas kinasas controlan la reprogramación de la 

identidad A‐P en los segmentos del LE durante el CD dirigiendo la expresión del 

gen en (Gettings et al., 2010).    

1.3.2. Señalización mediante Dpp y la ruta TGFβ   

Dpp es un morfógeno que se expresa en las células del LE y que actúa 

durante el CD tanto en las células adyacentes a la AS como de la epidermis 

lateral (Fernández et al., 2007). En la epidermis lateral, Dpp activa la ruta TGFβ      

mediante su unión a los receptores TGFβ tipo I thick veins (Tkv) y tipo II Punt 

(Put). Tkv fosforila a Mothers against Dpp (Mad) que se transporta al núcleo 

junto con Medea (Med) (Affolter et al., 2001) para activar la expresión de sus 

genes diana. Uno de ellos es daughters against dpp (dad) cuya proteína impide la 

fosforilación de Mad, interrumpiendo la ruta (Inoue et al., 1998). Esta ruta está 

regulada por Schnurri (Shn), que es un represor de Brinker (Brk), implicado en la 

represión de la transcripción de genes diana de la ruta TGFβ (Fig.I13) (Marty et  al., 2000) (Fig. I11). Mutantes  de esta ruta como Tkv,  Put, Shn, presentan 

fenotipos de CD (Riesgo‐Escovar y Hafen, 1997; Ricos et al., 1999) y de IC. Se ha 

propuesto que hay dos olas diferentes de señalización por Dpp que afectan a la 

IC. En la primera ola, y de forma indirecta, dpp establece los ejes corporales 

durante estadios tempranos (D‐V, Rusch y Levine, 1996; A‐P) definiéndose los 

segmentos de la cabeza para que involucionen correctamente. En la segunda ola 

y, ya de forma directa, dpp activa una ruta en la epidermis lateral formada por