Regulación epigenética de la actividad de miARNs

Abstract

El silenciamiento génico mediado por miARNs es esencial para mantener una expresión génica equilibrada durante el desarrollo y la homeostasis de todo ser vivo. Esta regulación requiere un control dinámico de la biogénesis de miARNs, sensible a las condiciones ambientales. En este contexto, la interacción entre la RNA polymerase II (Pol II) y la maquinaria de procesamiento de miARNs ha emergido como un nodo clave en la producción de miARNs acoplada a la transcripción. Sin embargo, aún se desconoce cómo estos complejos reconocen específicamente los loci de MIRNA. Esta tesis aborda los mecanismos que permiten dicho reconocimiento, particularmente en relación con la remodelación de la cromatina. En el primer capítulo, caracterizamos al complejo HOS15–HDA9 en Arabidopsis thaliana, el cual actúa como supresor condicional de la biogénesis de miARNs en respuesta a ABA. Plantas mutantes hos15/hda9 muestran un aumento en la transcripción y procesamiento de miARNs, resultando en la sobreacumulación de un subconjunto de miARNs maduros. Nuestros datos revelan que HYL1 reconoce pri-miARNs nacientes y facilita el reclutamiento del complejo HOS15-HDA9 a los loci de MIRNA, otorgando especificidad al sistema. Esto sugiere que los pri-miARNs actúan como señales que guían reguladores transcripcionales a la cromatina, generando una regulación recíproca que estabiliza los niveles de miARNs. En la segunda parte del trabajo, estudiamos el dominio C-terminal de HYL1, identificando su rol en la localización subcelular e interacción con proteínas específicas, revelando nuevas posibles funciones asociadas a esta región.

Gene silencing mediated by microRNAs (miRNAs) is crucial for maintaining balanced gene expression during development and homeostasis. This regulatory process depends on the dynamic control of miRNA biogenesis, which must adapt to changing environmental conditions. In this context, the interaction between RNA polymerase II (Pol II) and the miRNA processing machinery has emerged as a key regulatory node linking transcription to miRNA production. However, the mechanisms by which these complexes specifically recognize MIRNA loci remain poorly understood. This thesis investigates the molecular basis of MIRNA locus recognition, with a particular focus on the role of chromatin remodeling. In the first chapter, we characterize the HOS15–HDA9 complex in Arabidopsis thaliana, a conditional repressor of miRNA biogenesis in response to abscisic acid (ABA). Mutant plants lacking HOS15 or HDA9 exhibit increased transcriptional activity at MIRNA loci and enhanced miRNA processing, leading to the overaccumulation of a specific subset of mature miRNAs. Our findings demonstrate that HYL1 recognizes nascent pri-miRNAs and facilitates the recruitment of the HOS15–HDA9 complex to MIRNA loci, thereby conferring specificity to this regulatory system. These results suggest that nascent pri-miRNAs function as molecular signals that guide transcriptional repressors to chromatin, establishing a feedback mechanism that stabilizes miRNA levels. The second part of this work focuses on the functional and regulatory characterization of the C-terminal domain of HYL1. Our analysis reveals that this domain influences the subcellular localization of HYL1 and interacts with specific protein partners, uncovering previously unknown roles for HYL1 associated with its C-terminal region.