Doctoral Thesis by Ángela Jimeno Martín Thesis Supervisor

298 Pages·2017·15.97 MB·Spanish

Doctoral Thesis by Ángela Jimeno Martín
Thesis Supervisor: Dr. Nuria Flames Bonilla
University Advisor: Dr. Isabel Fariñas Gómez
Doctoral Programme in Neuroscience, Universitat de València Estudi General
Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV) -
Consejo Superior de Investigaciones Cientí�icas (CSIC)
Valencia, June 2018
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La Naturaleza nos es hostil porque no la conocemos: sus crueldades
representan la venganza contra nuestra indiferencia
Ramón y Cajal

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Biblioteca del IBV, Valencia, Junio 2018

Después de tantas palabras como he utilizado en la redacción de esta Tesis, ahora me
faltan para dar a las gracias a todos aquellos que han hecho posible que llegue hasta aquí.
Mis andanzas en este mundo científico comenzaron muy lejos, en el INCyL, en el
laboratorio de la Dra. Conchi Lillo, con mis primeros maestros Jedi, Saúl y Antonio.
Siempre les estaré sumamente agradecida por sus enseñanzas y su apoyo y recordaré
con mucho cariño los tres años que pasé con ellos en mi adorada Salamanca.
Y es que sin aquella primera etapa no hubiera conseguido que la Dra. Nuria Flames,
mi Directora de Tesis, me diera la oportunidad de unirme a su laboratorio. No solo
conseguí con ella mi primer contrato para formarme como investigadora, en tiempos
económicamente muy complicados, sino que además me llevó a mi segunda familia, las
Flames, por lo que nunca podré darle suficientemente las gracias.
Porque las Flames (sí Carlos, ya sabes eres una Nina más), querido lector, son la
mejor familia EVER, son TOP, son las más inteligentes, locas, divertidas, guapas,
cariñosas, adorables, trabajadoras e infinidad de adjetivos más que uno pueda aplicar
para describir al mejor equipo de personas donde integrarse para hacer la tesis. Porque
después de tantas horas en el laboratorio, lugar que empieza a ser como tu casa y por el
que no te importaría caminar en calcetines o practicar el limbo, primero tus compañeras
pasan a ser tus amigas y después, simplemente, te das cuenta de que son tu familia.
Como sabéis, soy una tía (porque tengo 5 sobrinos) muy dura y nada emocional, pero
quiero dejar constancia de lo mucho que agradezco a todas todo lo que me habéis dado
estos años. Quiero agradecer a Miren, mi maestra Jedi, todo lo que me ha enseñado, no
solo de la ciencia sino también de la vida, y toda la paciencia y cariño que ha tenido
C. elegans
conmigo, porque es muy responsable de que esta tesis haya salido adelante. A Carla, mi
otra maestra Jedi, con la que he aprendido las maravillas de , a ser una buena
compañera de laboratorio y a pelear sin descanso por lo que uno quiere. Os recomiendo
que leáis su tesis ¡¡está tan bien escrita!! A Rebeca, por cuidar de mí y hacerme sentir
como en casa, por compartir desde enseñanzas a fotos y risas. A Carlos, que es nuestro
genio loco, por las teorías estrambóticas, las discusiones y por compartir el éxito de
nuestro Awesome Contamination Instagram. A Isa, que es fuerte como una montaña y
me ha ayudado tantas veces con la serenidad y la alegría con la que mira la vida. A mi
querida Ricitos, a la que voy a echar muchos de menos porque entiende muy bien mis
legen-esperaunmomento-darias idas de olla. A la Reme, que con su desenvoltura y cariño
sembró de buen rollo el laboratorio. A Laura, que siempre sabe escucharte y darte ánimo
cuando lo necesitas. A Mireia, de la que puedes aprender miles de cosas y que es para mí
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un ideal de mujer a seguir. Y por último, pero no menos importante, a nuestra Junior, que
tiene una energía y alegría arrolladoras.
Y para continuar, de una familia a otra, porque desde luego que no hubiera llegado
hasta aquí sin mis padres, Eusebio y Conchi. La pareja más luchadora, valiente y amorosa
que conoceré jamás, que llenos de esfuerzo y cariño sacaron adelante, entre gallinas y
tuppers, a esta pequeña científica. Porque lo que yo soy hoy, se asienta en lo que vosotros
habéis construido. No hay palabra suficientemente grande para expresaros mi
agradecimiento por todo lo que me habéis dado.
Por supuesto no me olvido de vosotras, Eva y Celeste, que también habéis estado
apoyándome estos años, desde largas charlas telefónicas a nuestras quedadas en familia.
¡¡Tenemos pendientes muchas aventuras!!
Aunque si alguien ha vivido de cerca todo el trabajo de estos años, es mi Fran. Quizá
parezca exagerado si digo que no lo habría conseguido sin él, pero es que Fran es mi
mejor amigo y mi maestro. Porque somos compañeros en el duro proceso de sacar la
tesis adelante y formamos el mejor equipo para sobrevivir y disfrutar de la vida. Porque
da igual que estemos estudiando o que crucemos el mundo en tren, siempre lo mejor es
estar en tu compañía. Sin duda esta tesis no habría sido posible sin ti, sin tu paciencia,
cariño y tus chistes malos. Te mereces un Gracias tan grande que resuene en todos los
universos.
Finalmente, quiero dar las gracias a todos los que han participado en mi formación
estos años, a las profesoras Hortensia Rico y María Iranzo de la Universidad de Valencia
por permitirme colaborar en tareas docentes. Un gracias especial al Dr. Mark Alkema,
por acogerme en su laboratorio durante mi estancia en la Universidad de Massachusetts.
Allí no solo aprendí técnicas nuevas, sino una nueva perspectiva de hacer ciencia, donde
conté con la ayuda y apoyo de Jeremy, Jeff, Wookyo, Amit, Yung-Chi; también de mi
compañera de cumpleaños, Laura, y del resto de integrantes de la familia
hispanohablante de Worcester que me acogió y quienes con su cariño hicieron que los
tres meses pasaran volando. Así mismo, a la Generalitat Valenciana por su apoyo
económico a través del programa VALi+D.
En definitiva, a todos aquellos que habéis participado, aunque no os haya nombrado
aquí, en el largo proceso que me ha llevado hasta el título de Doctora.
¡GRACIAS!

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INDEX
INDEX OF TABLES AND FIGURES ............................................................................... 14

ABBREVIATIONS AND ACHRONYMS ......................................................................... 17

INTRODUCTION ............................................................................................................... 20

Part I. Regulation of gene expression and neural cell fate specification ................................. 21
trans

cis
1. -acting elements: Transcription factors ................................................................................. 21
2. -regulatory elements: promoters and enhancers .................................................................... 28
3. Regulatory landscapes: interplay between regulatory elements and epigenetics ........ 32
Pa4rt. II. ThTee srtmuidnya lo sfe nleecutroor nc osduebst yacpteiv saptee cniefiucraotnio tny pues sinpge cCif. iecl tergaannscsr ..i.p..t..i.o..n...a..l. .p...r.o...f.i.l..e..s.. ....................... 3395
C. elegans

C. elegans
1. as a model system .................................................................................................................. 39
C. elegans
2. The nervous system of ......................................................................................................... 41
Pa3rt. III. MRoenvoearmsei ngeenregtiicc s sycsrteeemns . .i.n.. ...................:. .I..n..t..e..r..f.e..r..e..n..c..e... .R..N...A... ............................................................................................................. 4493

1. Monoaminergic neurotransmitter synthesis .................................................................................. 49
2. Monoaminergic systems specification across phylogeny ......................................................... 51
2.1. Dopaminergic systems ........................................................................................................................ 51
2.2. Serotonergic systems ........................................................................................................................... 53
2.3. Adrenergic, noradrenergic, tyraminergic and octopaminergic systems....................... 55
3.4. Specific features of C. elegans monoaminergic neurons ...................................................... 57
3. Known regulators of monoaminergic neuron terminal fate .................................................... 59
3.1. Dopaminergic systems ........................................................................................................................ 59
3.2. Serotonergic systems ........................................................................................................................... 60
3.3. Adrenergic, Noradrenergic, Tyraminergic and Octopaminergic systems. ................... 61
3.4. In vitro strategies to induce MA neuron differentiation ...................................................... 62
OBJECTIVES ....................................................................................................................... 67

MATERIALS AND METHODS ........................................................................................ 70

1. Experimental procedures ..................................................................................................................... 70
C. elegans

1.1. strains andmaintenance ............................................................................................................ 70
1.2. RNAi clone generation ...................................................................................................................................... 70
1.3. Generation of the Transcription factor RNAi library .......................................................................... 72
1.4. Protocol for RNAi feeding experiments .................................................................................................... 73
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