Tesis doctoral de Alejandro Valbuena Jimenez
En primer lugar tengo que aclarar que, como esta tesis se presenta en un departamento de física y, debido al carácter multidisciplinar de la misma, podría ser de difícil lectura en su totalidadidad. Para intentar ayudar al lector que desconozcca la terminología utilizada de forma habitual en biología he añadido un glosario que espero pueda ayudar a seguir mejor la lectura. en esta tesis doctoral se aborda el estudio de las propiedades mecánicas de dos proteínas esenciales en el sistema cadherina, un complejo dinámico fundamental en las uniones entre las células de los metazoos. Las uniones que establece una célula con su entorno no sólo sirven como ¿pegamentos biológicos¿ para soportar su estructura, sino que también sirven como elementos señalizadores y morfogenéticos mediante los que las células son capaces de responder a su entorno y reorganizar su citoesqueleto para adaptarse a las necesidades del nuevo escenario. Así pues, las células son capaces de llevar a cabo procesos de mecanotransducción, es decir, la transformación de un estímulo mecánico en un cambio químico o eléctrico, de forma que la señal es propagada y amplificada. en el capítulo 1 introduzco la importancia de la mecánica en biología, en la que se destaca la existencia de multitud de procesos mecánicos esenciales para las células. A continuación me concentro en la adhesión celular y en particular en el sistema cadherina, un sistema muy importante de adhesión célula-célula, cuyos dos elementos fundamentales (la cadherina y la íY-catenina) han sido analizados mecánicamente en esta tesis a nivel monomolecular. Se han analizado las propiedades mecánicas tanto del dominio extracelular (ectodominio) de la ccadherina como de la región armadillo de la íY-catenina. El ectodominio de la c-cadherina se encarga de la unión directa a otras cadherinas de células contiguas, mientras que la íY-catenina es una proteína intracelular que tiene dos funciones: la unión de la cadherina al citoesqueleto (a través de varias proteínas adicionales) y la señalización y regulación de la expresión génica (trasladándose al núcleo donde actúa como cofactor de transcripción participando en la activación de ciertos genes). Dado que el sistema de adhesión mediado por cadherina se asume que es un mecanotransductor, con el fin de desentrañar el mecanismo molecular subyacente, un primer paso necesario consiste en conocer las propiedades mecánicas de sus componentes. Hemos empezado por los dos mencionados anteriormente. Con fines comparativos, hemos analizado también una cadherina atípica constituyente del sistema mecanotransductor del oído interno, la protocadherina 15. En este capítulo también introduzco la metodología básica utilizada en la tesis, la espectroscopía de fuerzas monomolecular, lo que implica: la teoría básica del funcionamiento de un microscopio de fuerzas atómicas, la estrategia y técnica de las hetero-poliproteínas y las simulaciones mediante dinámica molecular. el capítulo 2 está dedicado a la exposición de la motivación y los objetivos concretos que me he planteado alcanzar durante la realización de la tesis. en el capítulo 3 introduzco los materiales y métodos específicos que se han utilizado. A continuación, el capítulo 4 se dedica a la presentación de los resultados experimentales de la mecánica de los ectodominios de c-cadherina y protocadherina 15. Los resultados de la mecánica de la región armadillo de la íY-catenina y de la interacción íY-catenina/e-cadherina son presentados en el capítulo 4. en el capítulo 5 está dedicado a la discusión y se proponen modelos explicativos de los mecanismos de funcionamiento del sistema en estudio. finalmente, en el capítulo 6 se exponen las conclusiones de esta tesis.
Datos académicos de la tesis doctoral «Nanomecánica del sistema cadherina: implicaciones en mecanotrasducción y adhesión celular.«
- Título de la tesis: Nanomecánica del sistema cadherina: implicaciones en mecanotrasducción y adhesión celular.
- Autor: Alejandro Valbuena Jimenez
- Universidad: Autónoma de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 21/12/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- María no Sixto Carrion Vazquez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: felix Ritort farran
- Jesús Mendieta gomez (vocal)
- Fernando Moreno herrero (vocal)
- marisela Velez tirado (vocal)