El component principal del meu programa de investigació ha estat un anàlisi detallat, a nivell molecular i bioquímic de plantes de blat de moro que provenien de creuaments amb parentals de fons genètics diferents. Els parentals van ser millorats genèticament amb transgens que codificaven per a las rutes metabòliques dels carotenoids, cetocarotenoids i vitamina E. Vaig iniciar la meva recerca introduint una mini-ruta metabòlica carotenogènica en línies pures de blat de moro de color groc que contenien perfiles variats de carotenoids. El resultat va ser l’obtenció d’una col•lecció de blats de moro híbrids amb unes concentracions de carotenoids més elevades que els parentals originaris. Les anàlisis transcriptòmiques i metabòliques dels nous híbrids van mostrar limitacions en passos específics de les ramificacions ε i β de la ruta dels carotenoids. La conclusió més important va esser que aquestes plantes podrien contribuir cap una ràpida i efectiva producció d’híbrids amb un contingut divers i elevat de carotenoids. En un altre assaig de transformació vaig co-introduir els gens PDS1, HPT1, VTE3 i VTE4 d’Arabidopsis thaliana amb la intenció de recrear la ruta metabòlica de la vitamina E. Per a aprofundir en l’impacte específic de l’acumulació i interacció de la vitamina E amb la ruta metabòlica dels carotenoids, vaig introduir la mini-ruta metabòlica de la vitamina E en una línia de blat de moro transgènica que ja expressava Zmpsy1 i PacrtI. També vaig generar una nova línia de blat de moro (línia ZWB) co-expressant dos β-carotè cetolases (sBcrtW i sCbkt) i una β-carotè hidroxilasa (sBcrtZ). Aquesta línia només va acumular astaxantina, demostrant una conversió total dels carotenoids de la línia salvatge (utilitzada per a la transformació en aquest experiment) a cetocarotenoids. La introgressió de la ruta metabòlica dels cetocarotenoids de ZWB a una línia salvatge amb elevat contingut de β-carotè, va produir híbrids que, a més d’acumular astaxantina, també acumulessin altres carotenoids i cetocarotenoids intermediaris. Amb aquest treballs he demostrat que l’elecció d’un fons genètic que contingui una ruta metabòlica parcial influencia significativament la conversió dels carotenoids a molècules de passos posteriors en la ruta metabòlica, incloent l’astaxantina. Finalment vaig regenerar i analitzar línies de blat de moro que acumulaven pABA i pterina, precursors involucrats en la biosíntesis de folat. Els nivells d’aquest precursors en les línies obtingudes no van ser suficients per incrementar el contingut de folat en blat de moro. Vaig concloure que calia un pas addicional o alternatiu en la ruta metabòlica i/o en el metabolisme per assolir una acumulació significativa de folat en blat de moro. / El componente principal de mi programa de investigación ha sido un análisis detallado, a nivel molécular y bioquímico de plantas de maíz provenientes de cruces con parentales con fondos genéticos diferentes. Los parentales estaban mejorados genéticamente con transgenes que codificaban para las rutas metabólicas de los carotenoides, cetocarotenoides y vitamina E. Inicié mi investigación introduciendo una mini-ruta metabólica carotenogénica en diferentes líneas puras de maíz amarillo que contenían diferentes perfiles de carotenoides. El resultado de este experimento fue la obtención de una colección de maíces híbridos con elevadas cantidades de carotenoides, al compararlos con sus parentales correspondientes. Los análisis transcriptómicos y metabólicos de los nuevos maíces híbridos nos mostraron limitaciones en pasos específicos de las ramificaciones ε y β de la ruta de los carotenoides. La conclusión más importante fue que las plantas que generadas pueden contribuir hacia una rápida y efectiva producción de híbridos con elevado y diverso contenido de carotenoides. Hice un segundo experimento de transformación de maíz donde co-introduje los genes PDS1, HPT1, VTE3 y VTE4 provenientes de Arabidopsis thaliana con la intención de recrear la ruta metabólica de la vitamina E. Para profundizar en el impacto específico de la acumulación e interacción de vitamina E con la ruta metabólica de los carotenoides, introduje la mini-ruta metabólica de la vitamina E en una línea de maíz transgénica que ya expresaba Zmpsy1 y PacrtI. También generé una nueva línea de maíz (línea ZWB) co-expresando dos β-caroteno cetolasas (sBcrtW and sCbkt) y una β-caroteno hidroxilasa (sBcrtZ). Esta línea acumuló astaxantina como único carotenoide, demostrando una total conversión de los carotenoides de la línea salvaje utilizada para la transformación en este experimento a este cetocarotenoide. La introgresión a una línea salvaje con alto contenidos de β-caroteno de la ruta metabólica de los cetocarotenoides proveniente de ZWB, resultó en híbridos que además de acumular astaxantina, también acumulaban otros carotenoides y cetocarotenoides intermediarios. Mi trabajo demuestra que la elección de un fondo genético que contenga una ruta metabólica parcial influye significativamente en la conversión de los carotenoides a moléculas de pasos posteriores en la ruta metabolica, incluyendo astaxantina, en los híbridos. Finalmente regenere y analice líneas de maíz que acumulaban pABA y pterina, precursores involucrados en la biosíntesis de folato. Los niveles de estos precursores en las líneas transgénicas que regeneré no fueron suficientes para el incremento de folato en maíz. Mi conclusión fue que se requiere de un paso adicional o alternativo en la ruta metabólica y/o en el metabolismo para alcanzar una acumulación significativa de folato en maíz. / The major component of my research program focused on an in depth molecular and biochemical analysis of maize plants from different genetic backgrounds containing metabolic pathways introgressed from parents engineered with different transgenes representing the carotenoid, ketocarotenoid and vitamin E pathways. In the first instance I introgressed a carotenogenic mini-pathway into different yellow maize inbred lines having diverse carotenoid profiles. These experiments resulted in hybrids with higher amounts of carotenoids compared to their corresponding parents. Targeted transcriptomic and metabolite analysis revealed bottlenecks in sequential steps in the ε- and β-branches of the carotenoid pathway in the newly created hybrids. I discuss my results in terms of how plants I have generated might contribute towards a rapid and effective production of maize hybrids with high and diverse carotenoid content. I generated transgenic maize plants co-expressing Arabidopsis thaliana PDS1, HPT1, VTE3 and VTE4 genes in order to recreate the vitamin E biosynthetic pathway in maize. I then used a stacking strategy to introgress the vitamin E mini-pathway into a second transgenic maize line expressing Zmpsy1 and PacrtI in an attempt to determine the specific impact on metabolite accumulation and interaction of the vitamin E and the carotenoid biosynthetic pathways. I also generated a novel maize line (ZWB line) co-expressing two β-carotene ketolases (sBcrtW and sCbkt) and a β-carotene hydroxylase (sBcrtZ). This line accumulated astaxanthin as the only carotenoid, demonstrating total conversion of the carotenoid precursor pool in the wild type line used for the transformation experiment to this ketocarotenoid. Introgression of the ketocarotenoid biosynthetic pathway from ZWB into transgenic maize lines engineered previously with different carotenogenic genes and a wild type line accumulating high levels of β-carotene, resulted in hybrids which not only accumulated astaxanthin, but also other intermediate carotenoids and ketocarotenoids. My work demonstrates that choice of an appropriate genetic background containing a partial carotenoid pathway influences significantly carotenoid conversion to downstream molecules, including astaxanthin, in hybrids. I have also recovered and analyzed maize lines accumulating pABA and pterin, precursors involved in folate biosynthesis. The levels of these precursors in the transgenic lines I generated were not sufficient to enhance folate content in maize. I concluded that additional or alternative steps in the pathway and/or metabolism need to be engineered to achieve substantial folate accumulation in maize.

The establishment of functional neuronal connectivity starts during development and depends on neuronal migration and the correct positioning of newborn neurons which integrate into specific layers of the cortex. The fibronectin and leucine-rich family of transmembrane proteins (FLRT) have evolved as new regulators of several aspects during nervous system development, including neuronal migration. This work is focused on the study of in vivo FLRTs involvement in the tangential migration of interneurons. For this, we have analyzed nervous system specific knockout animals for FLRT2 and FLRT3, single mutants as well as the double mutants The simultaneous suppression of FLRT2 and FLRT3, resulted in the appearance of several defects related to interneuron migration. Finally, was addressed the intracellular mechanisms involved in FLRT function and was assessed the relationship between FLRT3 and the Rho GTPase Rnd3. The results suggest a possible functional interaction between FLRTs and Rnds in the central nervous system. / L’establiment de les connectivitats neuronals a l’escorça en desenvolupament depèn de la migració i del correcte posicionament de les noves neurones que integren específicament les diferents capes corticals. Les proteïnes transmembrana riques en fibronectina i leucina (FLRT) han estat identificades com a nous reguladors de diversos aspectes en el desenvolupament del sistema nerviós, incloent la migració neuronal. El present treball de tesi està centrat en l’estudi in vivo de la implicació dels FLRTs en la migració tangencial de les interneurones. Amb aquest propòsit, hem analitzat animals knockout de FLRT2 i FLRT3, específics de sistema nerviós, com a mutants simples i també, com a dobles mutants. La supressió simultània de FLRT2 i FLRT3, produeix diversos defectes relacionats amb la migració de les interneurones. Finalment, es van abordar els mecanismes intracel•lulars implicats en la funció de FLRT, descrivint la relació entre FLRT3 i RhoGTPase Rnd3. Això suggereix una interacció funcional entre els FLRTs i els Rnds en el sistema nerviós. / El establecimiento de las conectividad neuronal comienza durante el desarrollo y depende de la migración neuronal y del correcto posicionamiento de las nuevas neuronas, las cuales se integran dentro de capas específicas de la corteza. Las proteínas transmembrana ricas en fibronectina y leucina (FLRT) han evolucionado como nuevos reguladores de varios aspectos durante el desarrollo del sistema nervioso, incluyendo la migración neuronal. Este trabajo se centra en el estudio de la implicación in vivo de FLRTs en la migración tangencial de las interneuronas. Para ello, hemos analizado animales knockout (KO) específicos del sistema nervioso para FLRT2 y FLRT3, simples mutantes y dobles KOs (DKO). La supresión simultánea de FLRT2 y FLRT3, resultó en la aparición de varios defectos relacionados con la migración de las interneuronas. Por último, se abordaron los mecanismos intracelulares implicados en la función de FLRT y se evaluó la relación entre FLRT3 y Rho GTPase Rnd3. Los resultados sugieren una posible interacción funcional entre FLRTs y Rnds en este sistema.

Uno de los aspectos más sorprendentes del proceso de división celular es la capacidad de duplicar y transmitir los cromosomas a las células hijas con enorme precisión. Las proteínas SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) forman una familia de ATPasas esenciales durante los procesos de replicación, reparación y segregación de los cromosomas. En las células eucariotas hay tres complejos proteicos de tipo SMC: cohesina, condensina y Smc5/6. Este último es necesario para que los cromosomas estén bien resueltos en el momento de su segregación y, a diferencia de los otros dos complejos SMC, tiene una subunidad con actividad SUMO-ligasa, conocida como Mms21 o Nse2. La presencia de una SUMO-ligasa en el complejo sugiere que éste pueda tener funciones de señalización además de estructurales. Mms21 se une a los dominios coiled-coil de la proteína Smc5 y sumoila varias subunidades del complejo además del mismo Smc5. Curiosamente, Mms21 también participa en la sumoilación de varias subunidades en los complejos cohesina y condensina. Aunque la función SUMO-ligasa de Mms21 no es esencial para la viabilidad celular, sí lo es para el mantenimiento de la integridad genómica. Es por ello que conocer su mecanismo de activación es de gran importancia. En este trabajo proponemos que la actividad ATPasa del complejo Smc5/6 está mecanísticamente acoplada a la activación de la SUMO-ligasa Mms21. Por un lado mostramos que la ligasa Mms21 necesita unirse al complejo Smc5/6 para acceder a sus dianas. A través del estudio de distintos mutantes ATPasa, mostramos que la activación de la SUMO-ligasa requiere como mínimo la unión a ATP e interacción entre los dominios ATPasa de Smc5 y Smc6, pero no la hidrólisis de ATP. A pesar de que los dominios SUMO-ligasa y ATPasa se encuentran en zonas distantes en la molécula, las dos actividades se comunican a través de los dominios coiled-coil de Smc5. Además, la activación de Mms21 requiere la presencia de disrupciones evolutivamente conservadas en los dominios coiled-coil. Proponemos que estas disrupciones funcionarían a modo de articulaciones que permitirían los cambios conformacionales necesarios para activar la ligasa Mms21. La coordinación de estas dos funciones en un mismo complejo proteico es extremadamente útil para la célula y la estabilidad de su genoma, ya que permite integrar un papel estructural en la cromatina, dependiente de la actividad ATPasa, con una función de señalización a través de SUMO, promoviendo así la correcta reparación y segregación de los cromosomas. Finalmente, en este estudio hemos diseccionado la región del coiled-coil donde recae la sumoilación de Smc5, con el fin de generar mutantes no sumoilables y analizar su función. Nuestros resultados indican que la sumoilación de Smc5 es prescindible para la reparación de daño en DNA durante la replicación del genoma; sin embargo, sí parece ser necesaria en condiciones de acumulación de intermediarios de recombinación, lo cual sugiere la participación de la sumoilación de Smc5 en el metabolismo de este tipo de estructuras. / Un dels aspectes més sorprenents del procés de divisió cel·lular és la capacitat de duplicar i transmetre els cromosomes a les cèl·lules filles amb una precisió enorme. Les proteïnes SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) formen una família d’ATPases essencials durant els processos de replicació, reparació i segregació dels cromosomes. En les cèl·lules eucariotes hi ha tres complexos proteics de tipus SMC: cohesina, condensina i Smc5/6. Aquest últim és necessari per a què els cromosomes estiguin ben resolts en el moment de la seva segregació i, a diferència dels altres dos complexos SMC té una subunitat amb activitat sumo-lligasa, coneguda com Mms21 o Nse2. La presència d'una sumo-lligasa en el complex suggereix que aquest pugui tenir funcions de senyalització a més d'estructurals. Mms21 s'uneix als dominis coiled-coil de la proteïna Smc5 i sumoila diverses subunitats del complex a més del mateix Smc5. Curiosament, Mms21 també participa en la sumoilació de diverses subunitats en els complexos cohesina i condensina. Tot i que la funció sumo-lligasa de Mms21 no és essencial per a la viabilitat cel·lular, sí que ho és per al manteniment de la integritat genòmica. És per això que conèixer el seu mecanisme d'activació és de gran importància. En aquest treball proposem que l'activitat ATPasa del complex Smc5/6 està mecanísticament acoblat a l'activació de la sumo-lligasa Mms21. D'una banda mostrem que la lligasa Mms21 necessita unir-se al complex Smc5/6 per accedir a les seves dianes. A través de l'estudi de diferents mutants ATPasa, mostrem que l'activació de la sumo-lligasa requereix com a mínim la unió a ATP i interacció entre els dominis ATPasa de Smc5 i Smc6, però no la hidròlisi d'ATP. Tot i que els dominis sumo-lligasa i ATPasa es troben en zones distants en la molècula, les dues activitats es comuniquen a través dels dominis coiled-coil de Smc5. A més, l'activació de Mms21 requereix la presència de disrupcions evolutivament conservades en els dominis coiled-coil. Proposem que aquestes disrupcions funcionarien a mode d'articulacions que permetrien els canvis conformacionals necessaris per activar la lligasa Mms21. La coordinació d'aquestes dues funcions en un mateix complex proteic és extremadament útil per a la cèl·lula i l'estabilitat del seu genoma, ja que permet integrar un paper estructural en la cromatina, dependent de l'activitat ATPasa, amb una funció senyalitzadora a través de SUMO, promovent així la correcta reparació i segregació dels cromosomes. Finalment, en aquest estudi hem disseccionat la regió del coiled-coil on recau la sumoilació de Smc5, per tal de generar mutants no sumoilables i analitzar la seva funció. Els nostres resultats indiquen que la sumoilació de Smc5 no és essencial per a la reparació de dany a DNA durant la replicació del genoma; no obstant això, sí que sembla ser necessària en condicions d'acumulació d'intermediaris de recombinació, la qual cosa suggereix la participació de la sumoilació de Smc5 en el metabolisme d'aquest tipus d'estructures. / One of the most surprising aspects of cell division is the ability to duplicate and transmit chromosomes to daughter cells with great precision. SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) proteins are a family of essential ATPases required for the replication, repair and segregation of chromosomes. In eukaryotic cells there are three different SMC complexes: cohesin, condensin and Smc5/6. The latter is necessary for proper resolution of chromosomes at the time of segregation, and unlike the other two SMC complexes, has a subunit with SUMO ligase activity, known as Mms21 or Nse2. The presence of a SUMO ligase in the complex suggests that it may have signaling roles besides its structural functions. Mms21 binds to the coiled-coil domain of the Smc5 protein and sumoylates Smc5 and other subunits in Smc5/6. Interestingly, Mms21 also participates in sumoylation of several subunits in the cohesin and condensin complexes. Although the SUMO ligase function in Mms21 is not essential for cell viability, it is required for the maintenance of genomic integrity. Therefore, understanding how the mechanisms that trigger its activation are of great importance. In this work we propose that the ATPase activity of the Smc5/6 complex is mechanistically coupled to the activation of the Mms21 SUMO ligase. On the one hand we show that the Mms21 ligase needs to bind to the Smc5/6 complex to access its targets. Through the study of various ATPase mutants, we further show that activation of the SUMO ligase requires ATP binding to Smc5 and engagement of Smc5 and Smc6 ATPase heads, but not ATP hydrolysis. Although the SUMO ligase and ATPase domains are located in different regions of the Smc5/6 molecule, the two activities are communicated through the coiled-coil domains of Smc5. Furthermore, activation of the SUMO ligase requires the presence of evolutionarily conserved disruptions in the coiled-coil domains. We propose that these disruptions operate as joints that allow the conformational changes necessary to activate the Mms21 ligase. The coordination of these two functions in the same protein complex is extremely useful for the genome stability as it allows integrating a structural role on chromatin, dependent on the ATPase activity, with a signaling function through SUMO, thus enhancing the correct disjunction and segregation of chromosome. Finally, in this study we have dissected the coiled-coil region in the Smc5 molecule that is targeted by SUMO, and we have generated unsumoylatable mutants to study the role of Smc5 sumoylation. Our results indicate that sumoylation of Smc5 is not required for the repair of damage during DNA replication; however, Smc5 sumoylation becomes critical under conditions that trigger accumulation of unresolved recombination intermediates, suggesting the participation of Smc5 modification in the metabolism of these type of structures.

No description available.

Repeticions riques en leucina (RRL ) és uns seqüència conservada d'11 aminoàcids alifàtics incloent leucina implicada en la interacció proteïna-proteïna Proteïnes transmembrana (TM) amb RRLs extracel.lular (eRRLs) han sorgit recentment com a reguladors clau de diversos processos durant el desenvolupament dels circuits neuronals: en l'extensió axonal, en la funció sinàptica i en la migració neuronal. No obstant això, per a la majoria de les eRRL-TMs, el seu paper en el desenvolupament del sistema nerviós i la funció és desconeguda. Amb l'objectiu d'avaluar la seva funció, es va realitzar un estudi a petita escala de l'expressió de l'ARNm d'alguns d'aquests eRRL-TMs, per hibridació in situ, en cervell de ratolí i humà en diferents etapes del desenvolupament. Es va estudiar principalment el patró d'expressió a l'escorça, el tàlem i l'hipocamp. La majoria d'ells van mostrar mapes d'expressió discrets el que suggereix un paper putatiu en el desenvolupament del sistema nerviós i la connectivitat neuronal, en particular en la migració radial i tangencial de les neurones corticals / Leucine Rich Repeats (LRR) is a consensus sequence domain involved in protein-protein interaction characterized by the conserved sequence of 11 aliphatic amino acids including leucine. Transmembrane proteins (TM) with extracellular LRRs (eLRRs) have recently emerged as key regulators of several processes during the development of neuronal circuits:in axon extension, in synaptic function and in neuron migration.However for the majority of eLRR-TMs, their role in nervous system development and function is basically unknown. With the aim to assess the neuronal function of these uncharacterized eLRR-TMs, we performed a small scale mRNA expression study, by in situ hybridization, in the mouse and human brain at different developmental stages. We studied the expression pattern of eLRR-TMs mainly in cortex, thalamus and hippocampus. Most of them showed discrete expression maps suggesting putative roles in nervous system development and neural connectivity, in particular in radial and tangential migration of cortical neurons. / Repeticiones ricas en leucina (RRL) es una secuencia conservada de 11 aminoácidos alifáticos incluyendo leucina implicada en la interacción proteína-proteína. Proteínas transmembrana (TM) con RRLs extracelulares (eRRLs) han surgido recientemente como reguladores clave de varios procesos durante el desarrollo de los circuitos neuronales: en la extensión axonal, en la función sináptica y en la migración neuronal. Sin embargo, para la mayoría de las eRRL-TMs, su papel en el desarrollo del sistema nervioso y la función es desconocida. Con el objetivo de conocer su función, se realizó un estudio a pequeña escala de la expresión del ARNm de algunos de estos eRRL-TMs, por hibridación in situ, en cerebro de ratón y humano en diferentes etapas del desarrollo. Se estudió principalmente la expresión en corteza, tálamo e hipocampo. La mayoría de estos genes mostraron mapas de expresión discretos lo que sugiere un papel putativo en el desarrollo del sistema nervioso y la conectividad neuronal, en particular en la migración radial y tangencial de las neuronas corticales.

β-catenin is a multifunctional protein, key component of adherent junctions and effector of the Wnt canonical pathway, was recently implicated in centrosomal functions. In the canonical Wnt pathway, when Wnt is present in the system, β-catenin escapes degradation, accumulates in the cytosol and translocates to the nucleus where, together with T-cell Factor (TCF) transcription factors, it regulates transcription of Wnt targets. Switching from adhesive to signaling functions (independent of Wnt) is achieved in part through phosphorylation of β-catenin at Tyr142 that promotes detachment of β-catenin from the adhesion complex and promotes migration by transcriptional regulation of target genes. Met receptor tyrosine kinase (the receptor for Hepatocyte Growth Factor (HGF)), is one of the kinases regulating β-catenin phosphoryation at Tyr142 during cell migration and axon outgrowth stimulated by HGF. On the other hand, β-catenin phosphorylation at Ser/Thr regulates β-catenin degradation and has been demonstrated to affect centrosomal cohesion/separation and spindle formation. Here we focus on PhosphoTyrosine142 β-catenin (PTyr142 β-cat) signaling. First, we demonstrate that chemokines of CC and CXC families promote axon outgrowth. Furthermore, chemokine signaling acts downstream to HGF/Met/β-catenin/TCF signaling to regulate axon morphogenesis in developing hippocampal neurons. We also show that CXCL2 promotes axon branching and is involved in sensory axon outgrowth from dorsal root ganglia. In the second part of the work, we find for the first time that phosphorylated Tyr142 β-catenin localizes to centrosomes in primary astrocytes and glioma cells, and that centrosomal levels drop in mitosis. We also demonstrate the novel centrosomal localization of Met phosphorylated at Tyr1234/35. Aiming at identifying which is the kinase(s) regulating centrosomal PTyr142 β-cat, we show that a Met inhibitor does not affect it. However, an inhibitor of Spleen Tyrosine Kinase (Syk) decreases centrosomal PTyr142 β-cat, suggesting that Syk regulates the phosphorylation of Tyr142 β-catenin at centrosome. In addition, β-catenin is involved in the correct positioning of centrosomes during astrocyte migration and phosphorylation of β-catenin at Tyr142 is needed for HGF-stimulated cell migration. Collectively, this work demonstrates the multiple roles of PTyr142 β-cat signaling, influencing axon morphogenesis (via regulation of chemokines expression) as well as centrosomal functions, cell polarity and migration. / β-catenina es una proteína multifuncional, componente clave de las uniones adherentes y efector de la vía canónica Wnt, recientemente implicada en funciones centrosomales. En la señalización por Wnt, cuando Wnt está presente, β-catenina se acumula en el citosol y transloca al núcleo donde, junto con factores TCF, regula la transcripción de genes diana. La interelación entre funciones adhesivas y señalizadoras (independientes de Wnt) de β-catenina se logra, en parte, a través de la fosforilación de β-catenina en Tyr142, que promueve la desunión de β-catenina del complejo de adhesión y la migración a través de la regulación transcripcional. El receptor tirosina quinasa Met (receptor del Factor de Crecimiento Hepático (HGF)) induce la fosforilación de β-catenina en Tyr142 durante la migración y el crecimiento axonal estimulados por HGF. Por otra parte, la fosforilación de β-catenina en Ser/Thr regula la degradación de β-catenina y afecta a la cohesión/separación de los centrosomas y la formación del huso mitótico. Aquí nos centramos en la señalización por β-catenina fosforilada en Tyr142. En primer lugar, demostramos que quimiocinas de las familias CC y CXC promueven el crecimiento axonal y que las quimiocinas actúan en la señalización inducida por HGF/Met/β-catenina/TCF durante la morfogénesis del axón. También mostramos que CXCL2 promueve la ramificación del axón en neuronas hipocampales y el crecimiento de axones sensoriales de los ganglios de la raíz dorsal. En segundo lugar, demostramos que β-catenina fosforilada en Tyr142 localiza en centrosomas en astrocitos primarios y células de glioma, y que estos niveles centrosomales disminuyen durante la mitosis. También mostramos la localización centrosomal de Met activo. Con objeto de identificar cual es la quinasa que regula la fosforilación de Tyr142 β-catenina en el centrosoma, mostramos que un inhibidor de Syk disminuye los niveles centrosomales de esta forma de β-catenina, lo que sugiere que Syk fosforila β-catenina en Tyr142 en el centrosoma. Además, β-catenina está implicada en el posicionamiento del centrosoma durante la migración de astrocitos y la fosforilación de β-catenina en Tyr142 es necesaria en la migración celular estimulada por HGF. En conjunto, este trabajo ilustra las múltiples funciones señalizadoras de β-catenina fosforilada en Tyr142 en la morfogénesis del axón (a través de la expresión de quimiocinas), así como en funciones centrosomales y en polaridad celular y migración. / β-catenina és una proteïna multifuncional, component clau de les unions adherents i efector de la via canònica Wnt, recentment implicada en funcions centrosomals. En la senyalització per Wnt, quan Wnt està present β-catenina s'acumula en el citosol i transloca al nucli on, juntament amb factors TCF, regula la transcripció de gens diana. La interrelació entre funcions adhesives i funcions senyalitzadores (independents de Wnt) de β-catenina s'aconsegueix en part a través de la fosforilació de β-catenina en Tyr142, que promou la desunió de β-catenina del complex d'adhesió i la migració mitjançant la regulació transcripcional. El receptor tirosina quinasa Met (receptor del Factor de Creixement Hepàtic (HGF)) regula la fosforilació de β-catenina en Tyr142 durant la migració cel · lular i el creixement axonal estimulat per HGF. D'altra banda, la fosforilació de β-catenina en Ser/Thr regula la degradació de β-catenina i afecta la cohesió/separació centrosomal i la formació del fus mitòtic. Aquí ens centrem en la senyalització per β-catenina fosforilada en Tyr142. En primer lloc, demostrem que quimiocines de les famílies CC i CXC promouen el creixement axonal i que la senyalització per quimiocines és necessària en la senyalització induïda per HGF/Met/β-catenina/TCF durant la morfogènesi axonal en neurones de l'hipocamp. També mostrem que CXCL2 promou la ramificació de l'axó i que aquesta quimiocina està involucrada en el creixement d'axons sensorials dels ganglis de l'arrel dorsal. A la segona part, demostrem que β-catenina fosforilada en Tyr142 es localitza en els centrosomes en astròcits primaris i cèl · lules de glioma, i que els seus nivells centrosomals disminueixen durant la mitosi. A més, demostrem la localització centrosomal de Met actiu. Amb l'objectiu d'identificar quina és la quinasa que regula els nivells centrosomals de fosfo-Tyr142 β-catenina, mostrem que un inhibidor de Syk disminueix els nivells centrosomals de fosfo-Tyr142 β-catenina, el que suggereix que Syk fosforila β-catenina en Tyr142 al centrosoma. A més, β-catenina està implicada en el posicionament del centrosoma durant la migració d'astròcits i la fosforilació de β-catenina en Tyr142 és necessària en la migració cel.lular estimulada per HGF. En conjunt, aquest treball demostra les múltiples funcions senyalitzadores de β-catenina fosforilada en Tyr142, en la morfogènesi de l'axó (a través de la regulació de l'expressió de quimiocines), així com en funcions centrosomals i en polaritat cellular i migració.

La vitamina D ha estat durant molt de temps coneguda pel seu important paper en laregulacio dels nivells de calci i fosfor, i en la mineralitzacio de l'os. Els efectes biologics de laforma hormonalment activa de vitamina D (1,25(OH)2D3, o calcitriol) estan mediats per launio al receptor de vitamina D (VDR), que alhora actua sobre els elements de respostaespecifics (VDRE) en el promotor dels gens diana de vitamina D, modificant-ne l'expressio.En les ultimes decades, s'ha demostrat que el VDR no solament es present en les dianesclassiques de la vitamina D com els ossos, els ronyons i l'intesti, sino tambe en molts altresteixits, com els musculs esqueletics, llisos, i cardiacs, i tambe en el cervell, la pell i el fetge.A mes del control de l'homeostasi mineral, la vitamina D exerceix accions pleiotropiques endiferents tipus cel.lulars, influint en processos fisiologics importants com la proliferacio, ladiferenciacio cel.lular, la resposta immune, aixi com tambe en les diferents condicionspatologiques: el cancer, les malalties cardiovasculars, metaboliques i autoimmunes. A mes,juntament amb els seus efectes endocrins, la vitamina D te funcions importantsautocrines/paracrines. En les cel.lules de muscul llis vascular (CMLV), la vitamina D regula laproliferacio i la calcificacio, aquests dos processos, juntament amb la senescencia de lesCMLV es produeixen durant el proces aterosclerotic. Per poder-se dividir, les CMLVnecessiten l'energia de l'ATP produida per les mitocondries. Les alteracions de la funciomitocondrial estan relacionades amb una major produccio de radicals lliures. A la paretarterial, l'angiotensina II (Ang II) actua com un potent mediador d'estres oxidatiu, provocantsenescencia prematura induida per l'estres (SIPS). Els nivells d'Ang II son controlats per larenina, l'expressio de la qual es regulada per la vitamina D. Per tant, un defecte en lasenyalitzacio de la vitamina D pot conduir a un augment en els nivells d'Ang II i produir elsseus efectes adversos en la paret de l'arteria.Quan es van cultivar les CMLV, obtingudes de ratolins knockout per VDR (VDRKO) esva trobar un augment en la produccio d'Ang II en el medi de cultiu d'aquestes cel.lules encomparacio amb el tipus salvatge (WT), que estava d'acord amb la major activacio delsistema renina-angiotensina a nivell sistemic, que es va trobar en els ratolins mutants deVDR. D'una banda, una disminucio en les taxes de proliferacio de les CMLV VDRKO es vatrobar in vitro i in vivo. Aquest descens va ser en paral.lel a un augment en el volumcel.lular. En estat de repos, les cel.lules VDRKO presentaven un augment significatiu del'expressio de p57Kip2 juntament amb els nivells elevats de p19Arf, p21Cip1 i p27Kip1, i nivellsinferiors de PRB fosforilada, ciclines D i E, i axi es preve la seva proliferacio. A mes, lescel.lules VDRKO van mostrar un augment en l'expressio de la catepsina D, un enzim ambactivitat com renina, i del receptor d'Ang II tipus 1. A mes, la produccio d'anio superoxid vaser major en les cel.lules mutants, i va ser inhibida tant amb losartan com amb DPI. D'altrabanda, les cel.lules VDRKO presenten una disminucio significativa en l'expressio de l'enzimmitocondrial antioxidant, la superoxid dismutasa de manganes (SOD2) i l'oxid nitric sintetasainduible que produeix la molecula vasodilatadora NO,. Per respirometria d'alta resolucio es vadeterminar que les mitocondries de VDRKO CMLV van ser menys eficients que podria explicarel menor contingut d'ATP en aquestes cel.lules. Tots aquests factors es van relacionar amb elfenotip senescent, que presentaven al voltant del 20% de les CMLV sense VDR en cultiu.En conclusio, l'absencia de senyalitzacio per VDR en CMLV porta a SIPS causada perl'augment en la produccio local d'Ang II, amb el conseguent augment dels radicals lliures,produits per l'activacio de la NADPH oxidasa, el que suggereix un possible paper del sistemade la vitamina D en malalties vasculars, que mostren una hiperproliferacio de les CMLV. / La vitamina D ha sido durante mucho tiempo conocida por su importante papel en laregulacion de los niveles de calcio y fosforo, y en la mineralizacion del hueso. Los efectosbiologicos de la forma hormonalmente activa de la vitamina D (1,25(OH)2D3, o calcitriol)estan mediados por la union al receptor de la vitamina D (VDR), que a su vez actua sobre loselementos de respuesta a la vitamina D (VDRE) en el promotor de los genes diana,modificando su expresion. En las ultimas decadas, se ha demostrado que el VDR estapresente no solo en las dianas clasicas de la vitamina D, como los huesos, los rinones y elintestino, sino tambien en muchos otros tejidos, como los musculos esqueleticos, lisos, ycardiacos, y en el cerebro, la piel y el higado. Ademas del control de la homeostasis mineral,la vitamina D ejerce acciones pleiotropicos en diferentes tipos celulares, influyendo enprocesos fisiologicos importantes tales como la proliferacion y diferenciacion celular, larespuesta inmune, asi como diferentes condiciones patologicas como el cancer, lasenfermedades cardiovasculares, metabolicas y autoinmunes. Ademas, junto con sus efectosendocrinos, la vitamina D tiene papeles autocrinas/paracrinas importantes. En las celulas demusculo liso vascular (CMLV), la vitamina D regula la proliferacion y la calcificacion. Ambosprocesos, junto con la senescencia de las CMLV surgen durante el proceso aterosclerotico.Para poder dividirse, las CMLV necesitan la energia del ATP producido por las mitocondrias.Las alteraciones en la funcion mitocondrial estan relacionadas con una mayor produccion deradicales libres. En la pared arterial, la angiotensina II (Ang II) actua como un potentemediador de estres oxidativo, provocando senescencia prematura inducida por estres (SIPS).Los niveles de Ang II son controlados por la renina, cuya expresion genica se regula por lavitamina D. Por lo tanto, un defecto en la senalizacion de la vitamina D puede conducir a unaumento en los niveles de Ang II y sus efectos adversos en la pared arterial.Cuando se cultivaron CMLV, obtenidas de ratones knockout para VDR (VDRKO) seencontro un aumento en la produccion de Ang II en el medio de cultivo de estas celulas,comparando con el tipo salvaje (WT), lo que estaba de acuerdo con la mayor activacion de lasistema renina-angiotensina a nivel sistemico, que fue encontrada en los ratones mutantesde VDR. Por otra parte, una disminucion en la tasa de proliferacion de las VDRKO CMLV fueencontrada in vitro e in vivo. Este descenso era en paralelo a un aumento en el volumencelular. En estado de reposo, las celulas VDRKO presentaron un aumento significativo en laexpresion de p57Kip2 junto con niveles elevados de p19Arf, p21Cip1 y p27Kip1, y menoresniveles de pRb fosforilada y ciclinas D y E, asi previniendo su proliferacion. Ademas, lascelulas VDRKO mostraron un aumento en la expresion de la catepsina D, una enzima conactividad parecida a la del renina, y del receptor de Ang II tipo 1. Ademas, la produccion delanion superoxido fue mayor en las celulas mutantes, y fue inhibida tanto con losartan comocon DPI. Por otra parte, las celulas VDRKO presentaron una disminucion significativa en laexpresion de la enzima antioxidante mitocondrial superoxido dismutasa de manganeso(SOD2) y la oxido nitrico sintetasa inducible, que produce la molecula vasodilatadora NO. Porrespirometria de alta resolucion fue determinado que las mitocondrias de las CMLV VDRKOfueron menos eficientes que podria explicar el menor contenido de ATP en estas celulas.Todos estos factores se relacionaron con el fenotipo senescente, presentado por alrededor de20% de las CMLV que carecian VDR en cultivo.En conclusion, la ausencia de senalizacion por VDR en CMLV lleva a SIPS debido alaumento en la produccion local de Ang II, con el consiguiente aumento de los radicaleslibres, producidos por la activacion de la NADPH oxidasa, lo que sugiere un posible papel delsistema de la vitamina D en enfermedades vasculares, que muestran una hiperproliferacionde las CMLV. / Vitamin D has long been known for its important role in regulating the levelsof calcium and phosphorus, and in mineralization of bone. The biological effects ofthe hormonally active form of vitamin D (1,25(OH)2D3, or calcitriol) are mediatedby the binding to the vitamin D receptor (VDR) which in turn acts over specificresponsive elements (VDRE) in the promoter region of the vitamin D - target genes,modifying their expression. In the last decades, it has been shown that VDR ispresent not only in the classical vitamin D targets such as bone, kidney, andintestine, but also in many other tissues, like skeletal, smooth, and heart muscles,and in brain, skin, and liver. In addition to the control of the mineral homeostasis,vitamin D exerts pleiotropic actions in a variety of cell types, influencing importantphysiological processes such as cellular proliferation and differentiation, theimmune response as well as different pathological conditions like cancer,cardiovascular, metabolic and autoimmune diseases. Moreover, together with itsendocrine effects, vitamin D has important autocrine/paracrine roles. In vascularsmooth muscle cells (VSMC), vitamin D regulates proliferation and calcification.Both processes, together with VSMC senescence occur during the atheroscleroticprocess. To be able to divide, VSMC need the energy of ATP produced bymitochondria. Alterations in the mitochondrial function are related to increasedproduction of free radicals. In the artery wall, angiotensin II (Ang II) serves as apotent mediator of oxidative stress, provoking stress-induced prematuresenescence (SIPS). Ang II levels are controlled by renin, which gene expression isregulated by vitamin D. Thus, a defect of vitamin D signalling could lead to anincrease in Ang II levels and its adverse effects in the artery wall.When we cultured VSMC, obtained from VDR knockout (VDRKO) mice wefound an increment in the production of Ang II in the culture medium of these cellsin comparison with the wild type (WT), which was in accordance with the increasedactivation of the renin-angiotensin system at systemic level, found in the VDRmutant mice. Moreover, a decrease in the proliferation rates of VDRKO VSMC wasfound in vitro and in vivo. This decrease was in parallel to an increase in the cellvolume. In quiescent state, VDRKO cells presented significantly increasedexpression of p57Kip2 together with elevated levels of p19Arf, p21Cip1 and p27Kip1, andlower levels of phosphorilated pRb and cyclins D and E, thus preventing theirproliferation. Furthermore, VDRKO cells showed an increase in the expression ofcathepsin D, an enzyme with renin-like activity, and of the Ang II receptor type 1.Also, superoxide anion production was higher in the mutant cells, and was inhibitedwith both, losartan and DPI. Moreover, the VDR ablated cells presented a significantdecrease in the expression of the mitochondrial antioxidant enzyme manganesesuperoxide dismutase (SOD2) and the inducible nitric oxide synthase, whichproduces the vasodilatator molecule NO. By high-resolution respirometry we foundthat the mitochondria of VDRKO VSMC were less efficient which could explain thelower content of ATP in these cells. All of these findings were associated with thesenescent phenotype, presented by around 20% of the VSMC lacking VDR inculture.In conclusion, the absence of VDR signalling in VSMC leads to SIPS due to theincreased local production of Ang II, with a subsequent increase in free radicals,produced by the activation of the NADPH oxidase, which suggests a possible role ofthe vitamin D system in vascular conditions which show hyperproliferation of VSMC.

L'objectiu d'aquesta tesi és desenvolupar i implementar un conjunt d'eines de mineria de dades per ajudar en la reconstrucció de circuits biològics a través de l'anàlisi i la integració de grans conjunts de dades biològiques. Aquests circuits són importants perquè regulen tots els processos que controlen la vida i la salut dels organismes. El treball principal de la tesis es centra en l'anàlisi de les dades bibliòmiques desenvolupant-se dues eines, Biblio-MetReS per la reconstrucció de xarxes de PPIs i la identificació dels processos en què intervenen aquestes xarxes, i CheNER per la identificació de noms de compostos químics. L'eina final desenvolupada es centra en la integració de mètodes per a l'anàlisi estructural i modelització de proteïnes amb mètodes d'acoblament per a la predicció de complexos físics de proteïna-proteïna. / El objetivo de esta tesis es desarrollar e implementar un conjunto de herramientas de minería de datos para ayudar en la reconstrucción de circuitos biológicos a través del análisis y la integración de grandes conjuntos de datos biológicos. Estos circuitos son importantes porque regulan todos los procesos que controlan la vida y la salud de los organismos. El trabajo principal de la tesis se centra en el análisis de los datos bibliómicos, desarrollándose con este fin dos herramientas diferentes, Biblio-MetReS para la reconstrucción de redes PPIs y la identificación de los procesos en que intervienen estas redes, y CheNER para la identificación de nombres de compuestos químicos. La herramienta final que he desarrollado se centra en la integración de métodos para el análisis estructural y modelado de proteínas con métodos de acoplamiento para la predicción de complejos físicos de proteína-proteína. / The aim of this thesis is the development and implementation of a set of data mining tools to aid in the reconstruction of biological circuits through analysis and integration of large biological datasets. These circuits are important because they regulate and maintain life and health in organisms. The main part of the thesis is focused on analyzing bibliomic data for which I develop two tools, Biblio-MetReS for the reconstruction of PPIs networks and to identify the processes in which the networks are involved, and CheNER for the identification of chemical compounds names. The final tool developed focuses on the integration of methods for structural analysis and modeling of proteins with docking methods for prediction of native protein-protein physical complexes.

Estación Experimental de Aula Dei. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Departamento de Pomología. Zaragoza / El presseguer [Prunus persica (L.) Batsch] és l'espècie fruitera d'os més cultivada a Espanya, per darrere de l'ametller, i la primera pel que fa a producció per davant de totes les espècies d'os i les de llavor, pomera i perera. La composició química del fruit relacionada amb factors nutricionals es veu cada vegada més valorada en els programes de millora genètica. Les tècniques d'associació permetran identificar gens associats a aquests paràmetres de qualitat del fruit. L'objectiu d'aquest estudi és la caracterització morfològica, agronòmica, bioquímica i molecular de varietats de presseguer i nectarina de la col.lecció existent a l'Estació Experimental d'Aula Dei, amb la finalitat d'aprofundir en el coneixement dels factors que s'associen amb el control genètic de la qualitat organolèptica del fruit. A més, es pretén determinar la influència de patrons Prunus sobre paràmetres de qualitat del fruit de varietats de presseguer i nectarina. / El melocotonero [Prunus persica (L.) Batsch] es la especie frutal de hueso más cultivada en España, por detrás del almendro, y la primera en cuanto a producción por delante de todas las especies de hueso y las de pepita, manzano y peral. La composición química del fruto relacionada con factores nutricionales se ve cada vez más valorada en los programas de mejora genética. Las técnicas de asociación permitirán identificar genes asociados a estos parámetros de calidad del fruto. El objetivo de este estudio es la caracterización morfológica, agronómica, bioquímica y molecular de variedades de melocotonero y nectarina de la colección existente en la Estación Experimental de Aula Dei, con el fin de profundizar en el conocimiento de los factores que se asocian con el control genético de la calidad organoléptica del fruto. Además, se pretende determinar la influencia de patrones Prunus sobre parámetros de calidad del fruto de variedades de melocotonero y nectarina. / Peach [Prunus persica (L.) Batsch] is the most important temperate fruit tree grown in Spain, after almond. Also in Spain, the peach production contributes to the major production among stone and pome fruits before apples and pears. In recent years, special attention to fruit quality has been reported because it presents multiple health benefits effects to be considered for breeding programs. The techniques of association mapping would be very useful for detecting marker-trait association in fruit quality traits. This study aims to determine agronomical, pomological and fruit quality characteristics of peach and nectarine cultivars growing in the Estación Experimental de Aula Dei, in order to explore the utility of association mapping in fruit quality traits. Another aim is to evaluate the effect of different rootstocks on fruit quality of peaches and nectarines cultivars.

Els anells de cohesina, formats per les proteïnes Smc1, Smc3, Scc1 i Scc3, s’uneixen topològicament al DNA, mantenint les parelles de cromàtides germanes unides des de la duplicació del DNA fins al començament de l’anafase. Aquesta funció, coneguda com a Cohesió entre Cromàtides Germanes, permet la biorientació dels cromosomes en el fus mitòtic i, posteriorment, la seva correcta segregació. Es tracta per tant d’una funció fonamental per a la vida. La cohesió entre cromàtides germanes també té altres funcions, com ara afavorir la reparació del dany en el DNA a través de recombinació homòloga. És per aquests motius que la cohesina està sotmesa a diferents nivells de regulació al llarg del cicle cel·lular, a través de diversos factors reguladors i modificacions post-traduccionals. Per exemple, l’acetilació de la subunitat Smc3 és necessària per a que els anells es mantinguin establement units a cromatina. Alteracions en la molècula de cohesina o en la seva regulació poden provocar el desenvolupament de patologies i contribuir en la progressió tumoral. En aquest estudi, descrivim la sumoilació de la cohesina com una nova modificació post-traduccional necessària per la cohesió en Saccharomyces cerevisiae. La sumoilació de la cohesina depèn, en part, de la SUMO lligasa Nse2 i d’un complex Smc5/6 plenament funcional. Totes les subunitats del complex cohesina es sumoilen in vivo durant la replicació del DNA, després de la formació dels anells de cohesina i del seu reclutament a cromatina, en un procés depenent de la unió d’ATP a les subunitats SMC, i independent de l’acetilació de Smc3. Per tal d’alterar l’estat de sumoilació dels anells de cohesina i identificar la rellevància funcional d’aquesta modificació, hem dissenyat un nou sistema experimental que permet eliminar SUMO de totes les proteïnes del complex, basat en la fusió del domini SUMO peptidasa de Ulp1 (UD) a la proteïna Scc1. Les fusions Scc1-UD s’incorporen als anells de cohesina, es carreguen en la cromatina i es localitzen adequadament sobre els cromosomes de llevat. Tanmateix, la desumoilació dels anells de cohesina bloqueja la cohesió entre les cromàtides germanes, aturant el cicle cel·lular en G2/M i provocant la pèrdua de viabilitat de les cèl·lules. Aquests efectes són deguts a l’activitat del domini SUMO peptidasa, i no a problemes estructurals en la proteïna de fusió Scc1-UD, ja que la mutació puntual del centre catalític de UD restaura la cohesió i la viabilitat cel·lular. Experiments en paral·lel suggereixen que la sumoilació de la cohesina podria tenir funcions similars en cèl·lules humanes. Sorprenentment, els anells de cohesina continuen acetilats en absència de sumoilació. Donat que els models actuals proposen que els anells es tanquen de forma estable en ser acetilats, és probable que en absència de sumoilació la cohesina encercli una sola cromàtida. Per tant, proposem que la sumoilació de la cohesina seria necessària durant la replicació del DNA per atrapar les dues cromàtides germanes de forma estable en l’interior de l’anell. / Los anillos de cohesina, formados por las proteínas Smc1, SMC3, Scc1 y Scc3, se unen topológicamente al DNA, manteniendo las parejas de cromátidas hermanas unidas desde la duplicación del DNA hasta el comienzo de la anafase. Esta función, conocida como Cohesión entre Cromátidas Hermanas, permite la biorientación de los cromosomas en el huso mitótico y, posteriormente, su correcta segregación. Se trata por lo tanto de una función fundamental para la vida. La cohesión entre cromátidas hermanas también tiene otras funciones, como favorecer la reparación del daño en el DNA a través de recombinación homóloga. Es por estos motivos que la cohesina está sometida a varios niveles de regulación a lo largo del ciclo celular, a través de diferentes factores reguladores y modificaciones post-traduccionales. Por ejemplo, la acetilación de la subunidad Smc3 es necesaria para que los anillos se mantengan establemente unidos a cromatina. Alteraciones en la molécula de cohesina y/o en su regulación pueden provocar el desarrollo de patologías y contribuir a la progresión tumoral. En este estudio, describimos la sumoilación de la cohesina como una nueva modificación post-traduccional necesaria para la cohesión en Saccharomyces cerevisiae. La sumoilación de la cohesina depende, en parte, de la SUMO ligasa Nse2 y de un complejo Smc5/6 plenamente funcional. Todas las subunidades del complejo cohesina se sumoilan in vivo durante la replicación del ADN, después de la formación de los anillos de cohesina y de su reclutamiento en cromatina, en un proceso dependiente de la unión de ATP a las subunidades SMC, e independiente de la acetilación de Smc3. Con el fin de alterar el estado de sumoilación de los anillos de cohesina e identificar la relevancia funcional de esta modificación, hemos diseñado una nueva aproximación experimental que permite eliminar SUMO de todas las proteínas del complejo, basado en la fusión del dominio SUMO peptidasa de Ulp1 (UD) a la proteína Scc1. Las fusiones Scc1-UD se incorporan a los anillos de cohesina, se cargan en la cromatina y se localizan adecuadamente sobre los cromosomas de levadura. Sin embargo, la desumoilación de los anillos de cohesina impide la cohesión entre las cromátidas hermanas, deteniendo el ciclo celular en G2/M y provocando la pérdida de viabilidad de las células. Estos efectos son debidos a la actividad del dominio SUMO peptidasa, y no a problemas estructurales en la proteína de fusión Scc1-UD, ya que la mutación puntual del centro catalítico de UD restaura la cohesión y la viabilidad celular. Experimentos en paralelo sugieren que la sumoilació de la cohesina podría tener funciones similares en células humanas. Sorprendentemente, los anillos de cohesina continúan acetilados en ausencia de sumoilación. Dado que los modelos actuales proponen que los anillos se cierran establemente al ser acetilados, es probable que en ausencia de sumoilación la cohesina se cierre en torno a una sola cromátida. En consecuencia, proponemos que la sumoilación de la cohesina sería necesaria durante la replicación del ADN para atrapar las dos cromátidas hermanas de forma estable en el interior del anillo. / Cohesin rings composed of the Smc1, Smc3, Scc1 and Scc3 proteins topologically bind to DNA, keeping pairs of sister chromatids together from the time of DNA replication until the onset of anaphase. This feature, known as Sister Chromatid Cohesion (SCC), allows the biorientation of chromosomes on the mitotic spindle, and their subsequent segregation. Sister Chromatid Cohesion also has other roles, such as enabling repair of DNA damage through homologous recombination. Thus, it is not surprising that cohesin is subjected to multiple levels of control during the cell cycle by different regulatory factors and post-translational modifications. For example, acetylation of the Smc3 subunit is required to prevent the opening of cohesin rings, keeping them stably bound to chromatin. Alterations in the cohesin molecule itself and/or its regulation may lead to the development of serious pathologies and can contribute to tumor progression. In this study, we describe the sumoylation of cohesin as a new post-translational modification required for Sister Chromatid Cohesion in Saccharomyces cerevisiae. Sumoylation of cohesin is partially dependent on the Nse2 SUMO ligase and the Smc5/6 complex. All subunits of the cohesin complex are sumoylated in vivo during DNA replication, after the formation of cohesin rings and their recruitment onto chromatin, in a process dependent on the binding of ATP to the SMC subunits, and independent of Smc3 acetylation. In order to alter the sumoylation status of cohesin rings and to identify its functional relevance, we designed a new approach to remove SUMO from all cohesin subunits, based on the fusion of the SUMO peptidase domain of Ulp1 (UD) to the Scc1 protein. Scc1-UD fusions are properly incorporated into cohesin rings, loaded onto chromatin and located along yeast chromosomes. However, desumoylation of cohesin rings prevents Sister Chromatid Cohesion, arresting cells in G2/M and causing the loss of cell viability. These effects are due to the activity of the SUMO peptidase domain rather than structural problems in the Scc1-UD fusion, since mutation of the catalytic site in the UD restores cohesion and cell viability. Parallel experiments suggest that sumoylation of cohesin might have similar functions in human cells. Surprisingly, cohesin rings remain acetylated in the absence of sumoylation. Current models propose that cohesin rings are stably locked once they are acetylated. Therefore, it is likely that in the absence of sumoylation cohesin encircles a single chromatid. Consequently, we propose that sumoylation of cohesin is required during DNA replication to entrap the two sister chromatids inside its ring structure.