UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE MEDICINA Departamento de Microbiología I TESIS DOCTORAL Estudio en aves silvestres de canto ("Passeriformes") de las moléculas MHC y reclasificación molecular de la familia "Carduelini" MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTORA PRESENTADA POR Cristina Areces Viña Director Antonio Arnaiz Villena Madrid, 2016 © Cristina Areces Viña, 2015 UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE MEDICINA DPTO. MICROBIOLOGÍA I ESTUDIO EN AVES SILVESTRES DE CANTO (PASSERIFORMES) DE LAS MOLÉCULAS MHC Y RECLASIFICACIÓN MOLECULAR DE LA FAMILIA CARDUELINI TESIS DOCTORAL CRISTINA ARECES VIÑA DIRECTOR: Prof. Dr. Antonio Arnaiz Villena MADRID, 2015. TESIS DOCTORAL ESTUDIO EN AVES SILVESTRES DE CANTO (PASSERIFORMES ) DE LAS MOLÉCULAS MHC Y RECLASIFICACIÓN MOLECULAR DE LA FAMILIA CARDUELINI AUTOR Cristina Areces Viña DIRECTOR Prof. Dr. Antonio Arnaiz Villena Coordinador I+D, Centro de Transfusión de la Comunidad de Madrid. Catedrático de Inmunología, Universidad Complutense de Madrid. LUGAR DE REALIZACIÓN Departamento de Inmunología, Facultad de Medicina. Universidad Complutense de Madrid. Departamento de Investigación y Desarrollo. Centro de Transfusión de la Comunidad de Madrid. Don Antonio Arnaiz Villena, Coordinador I+D del Centro de Transfusión de la Comunidad de Madrid y Catedrático de Inmunología de la Universidad Complutense de Madrid CERTIFICA Que Doña Cristina Areces Viña ha realizado bajo su dirección el trabajo de Tesis Doctoral que lleva por título: “Estudio en aves silvestres de canto (Passeriformes) de las moléculas MHC y reclasificación molecular de la familia Carduelini”. Revisado el presente trabajo, considero que tiene la debida calidad para su defensa y calificación. Prof. Dr. Antonio Arnaiz Villena AGRADECIMIENTOS En primer lugar me gustaría agradecerle al Dr. Antonio Arnaiz Villena, quien ha sido mi tutor durante todos estos años, la tutela y dirección de este proyecto de Tesis, así como la confianza puesta en mí, en este y otros muchos trabajos llevados a cabo en mi periodo como doctorando y por supuesto, por la recolección de cada una de las muestras de aves que ha ido recopilando, con enorme esmero y paciencia durante muchos años. Gracias, por permitirme el lujo de trabajar con ellas y transmitirme tu pasión por estos pequeños “dinosaurios voladores”. También me gustaría agradecer a mis compañeros, en especial a Mercedes y a Diego, todo su cariño y su apoyo. Hemos caminado pasito a pasito en este largo viaje juntos, me llevo muchas cosas aprendidas a nivel profesional y sobretodo personal, muchos buenos momentos, de esos que hacían que un día complicado fuese mucho mejor, gracias de corazón, por vuestra amistad. A la Dra. Narcisa Quiles, por su ayuda en los últimos empujones para acabar este trabajo. Y por último al personal del Centro de Transfusión de la Comunidad de Madrid, lugar en el que se ha desarrollado este proyecto de Tesis, por su amabilidad, gracias por estar siempre dispuestos a ayudar, por vuestros ánimos y por vuestras sonrisas. A todos vosotros, GRACIAS. Dedicatoria Podría ir nombrando una a una y agradeciendo, a las personas que han formado parte de mi vida, no sólo desde que empecé este largo trayecto que acaba con este trabajo, si no a las personas que han formado y siguen formando parte de mi crecimiento personal, esas personas importantes y esenciales para mí, como son mis padres, mi hermana, mis abuelos, mi compañero, mis amigos y un largo etcétera. En fin, podría escribir hojas y hojas agradeciéndoos vuestro cariño, vuestro apoyo, vuestras sonrisas, vuestros abrazos, dándoos las gracias por caminar junto a mí, siempre de la mano, por enseñarme y por hacerme crecer, pero creo que más importante que nombraros uno a uno en esta dedicatoria, y que sean simplemente bonitas palabras escritas de corazón, es haber podido demostraros a todos y cada uno de vosotros, lo afortunada que me siento de que forméis parte de mí, espero haber podido conseguir que sepáis lo importantes que sois y que simplemente leer esto sea un recordatorio de lo que ya sabéis. Gracias a todos, porque con vosotros todo se hace más fácil, gracias porque este camino también lo habéis hecho vuestro. Gracias por acompañarme. Para ti. ÍNDICE RESUMEN .......................................................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 7 I. EL SISTEMA PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDAD ................................................................. 8 1. Función de los Genes de Histocompatibilidad ....................................................................... 8 1.1 Historia y definición de los Genes de Histocompatibilidad ..................................... 8 1.2 Genes de Histocompatibilidad: enfermedad, farmacogenómica y trasplante...... 10 1.2.1 Asociación entre HLA y enfermedad ....................................................... 10 HLA y autoinmunidad .............................................................................. 10 HLA y patógenos ...................................................................................... 12 1.2.2 HLA y trasplante. ..................................................................................... 12 1.2.3 HLA y farmacogenómica ......................................................................... 13 1.2.4 Asociación del gen HFE a hemocromatosis ............................................. 13 2. Estudio de los Genes de Histocompatibilidad ....................................................................... 14 2.1 Modelos de laboratorio ......................................................................................... 14 2.1.1 Sistema Principal de Histocompatibilidad en el pollo ............................ 14 El complejo B (locus B) ............................................................................ 15 Región B-F/B-L ......................................................................................... 16 Estructura proteica de los genes de clase I (B-F) y de clase II (B-L) ......... 17 Función y estructura proteica de las moléculas B-G ............................... 18 Locus Rfp-Y .............................................................................................. 18 Susceptibilidad a enfermedades del pollo ............................................... 19 Hipótesis del MHC "mínimo-esencial" ..................................................... 20 2.1.2 Sistema Principal de Histocompatibilidad en humanos (HLA) ............... 20 La región HLA ........................................................................................... 20 Las moléculas HLA de clase I ................................................................... 26 Las moléculas HLA de clase II .................................................................. 28 Región de clase III .................................................................................... 30 2.2 Modelos silvestres (aves de canto) ....................................................................... 30 3. Polimorfismo y evolución de los genes MHC ........................................................................ 31 3.1 Mecanismos generadores de polimorfismo: la conversión génica ....................... 31 3.2 Mantenimiento del polimorfismo ......................................................................... 32 A. Selección de balance .................................................................................... 32 Selección dependiente de frecuencia .............................................................. 33 Ventaja de los heterocigotos ........................................................................... 33 Selección variable en el tiempo y en el espacio ............................................... 33 B. Emparejamientos no al azar ........................................................................ 34 C. Interacción materno-fetal ............................................................................ 34 3.4 Evolución transespecífica ...................................................................................... 35 3.5 Homogeneización de alelos y pérdida de ortología .............................................. 35 II. LA CLASE AVES .................................................................................................................... 37 4. Orden Passeriformes ............................................................................................................. 38 4.1 Relaciones Intra-Orden ......................................................................................... 40 4.1.1 Oscines o Passeri .................................................................................... 40 4.1.2 Suboscines o Tyranni .............................................................................. 41 5. Características de las aves estudiadas .................................................................................. 41 5.1 Carduelis atrata (Lúgano negro) ............................................................................ 41 5.2 Carduelis carduelis (Jilguero común)..................................................................... 42 5.3 Carduelis citrinella (Verderón serrano) ................................................................. 42 5.4 Carduelis crassirostris (Lúgano de pico grueso) ................................................... 42 5.5 Carduelis cucullata