cAMP Response Element-Binding Protein Is a Primary Hub of Activity-Driven Neuronal Gene Expression

La expresión génica dependiente de actividad es un mecanismo imprescindible para el establecimiento de diferentes formas de neuroplasticidad a largo plazo. A pesar de que la necesidad de transcripción de novo y la síntesis de nuevas proteínas está bien documentada, no existe un conocimiento profundo acerca de los eventos que se desatan a nivel genómico en respuesta a la estimulación neuronal. Con objeto de contribuir a la descripción de estos eventos, hemos empleado micromatrices de expresión génica de última generación en combinación con pseudovirus recombinantes para caracterizar de forma sistemática y comparativa los regulones de cuatro factores de transcripción (FT) esenciales en procesos de plasticidad: CREB, SRF, EGR1 y FOS. Hemos combinado esta aproximación con el estudio de la respuesta transcripcional de neuronas hipocampales en cultivo a diferentes tipos de estimulación. Nuestros resultados indican que los cuatro FT participan en procesos biológicos similares a través de la regulación de programas de expresión génica específicos a cada factor. Nuestros análisis también contibuyen a definir la participación individual y colectiva de estos FT en la respuesta neuronal a actividad y ponen de manifiesto el papel central de CREB en la transducción de señales desde la membrana hasta el núcleo neuronal. Por otra parte, nuestro estudio ha revelado mecanismos de regulación de la expresión génica a nivel posttranscripcional y postraduccional en respuesta a actividad neuronal, tales como la utilización diferencial de promotores y la regulación a través de microRNAs. En resumen, este trabajo representa un abordaje pionero en transcriptómica comparativa en neuronas en respuesta y sienta las bases para una mejor comprensión de los eventos a nivel genómico y transcripcional que intervienen en los procesos de plasticidad neuronal dependientes de actividad.