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Genética Médica – Tema 3
Del DNA a la proteína: regulación de la expresión génica Griffiths AJ et al., (2000) Tamarin RH (1996) Klug WS y Cummings MR (1999) Solari AJ (1999) Animaciones: http://vcell.ndsu.nodak.edu/~christjo/vcell/animationSite/transcription/movie.htm http://vcell.ndsu.nodak.edu/~christjo/vcell/animationSite/translation/movie.htm Tema 3: Expresión y control
Genética Médica
• • • • •
Introducción Regulación de la expresión génica Metilación Impronta genómica Lionización del cromosoma X
Tema 3: Expresión y control
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Sabemos que… • Los productos de todos los genes son los RNA (ácidos (á id ribonucleicos) ib l i ) • Transcripción: copia de DNA a RNA (transcritos) • Estos RNA serán traducidos en la síntesis de una secuencia polipeptídicaÆ Traducción
Tema 3: Expresión y control
RNA • Diferencias con el DNA – Constituido p por una sola cadena de nucleótidosÆ puede adoptar muchas formas tridimensionales complejas – El azúcar de sus nucleótidos es una ribosa. Presenta también esqueleto fosfato-ribosa – Contiene Uracilo en lugar de TiminaÆ U·A
• Tipos: – RNA informativo – RNA funcional
Tema 3: Expresión y control
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Tipos de RNA 1. RNA informativos: mRNA (mensajeros) – Es el intermediario en la síntesis del producto funcional definitivo del gen, la proteína. – En eucariotas el transcrito se procesa para dar lugar al mRNA
Tema 3: Expresión y control
Tipos de RNA 2. RNA funcionales – – – – – –
RNA transferente (tRNA): transportadores de a.a. en la ttraducción d ió RNA ribosómico (rRNA): componentes de los ribosomas. Guías de ensamblaje de los a.a. en la traducción. RNA de interferencia (iRNA) / microRNA: pequeñas moléculas que intervienen en la regulación génica RNA nuclear pequeño (snRNA): implicados en la maduración del mRNA, regulación de FT y mantenimiento de los telómeros RNA citoplasmático pequeño (scRNA): involucrados en el transporte de proteínas Otros: snoRNA (modificaciones del rRNA), scaRNA (biogénesis de snRNP), gRNA (edición del RNA), etc. Tema 3: Expresión y control
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Tipos de RNA
micro RNA
Tema 3: Expresión y control
Las operaciones que utilizan DNA y RNA se basan en la complementariedad de las secuencias nucleotídicas y en la unión de proteínas a sitios específicos Tema 3: Expresión y control
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Transcripción: fases • • • •
Iniciación Elongación Terminación Procesamiento del RNA
Tema 3: Expresión y control
Transcripción: fases 1. Iniciación en eucariotas: • • •
En los promotores de RNApol II: secuencias TATA E i Existen otras secuencias i reguladoras l d Se necesita la unión de factores de transcipción RNA polimerasa
5’
GG(C/T)CAATCT
-70
Promotor
TATA
-25
+1
G
3’ Caja TATA
Caja CAAT
Tema 3: Expresión y control
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Fases de la transcripción 2. Elongación: • •
La RNA polimerasa cataliza la elongación 3 3’ manteniendo una burbuja de transcripción Superenrollamiento de la cadena de DNA aguas arriba y aguas abajoÆ acción de las topoisomerasas La RNA polimerasa no verifica la fidelidad de la copia Tema 3: Expresión y control
Fases de la transcripción 3. Terminación: •
• •
La polimerasa reconoce las señales de terminación: secuencias ricas en GC seguidas de 6 o más T Estas secuencias suponen la formación de lazos en el RNA y una cola de U El RNA y la polimerasa se disocian del DNA 5’UTR
Segmento traducible a proteína
Líder
3’UTR
Trailer Tema 3: Expresión y control
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Fases de la transcripción 4. Procesamiento del RNA eucariota: • • •
La transcripción da lugar al transcrito primario o pre-mRNA Cada transcrito contiene un único gen Maduración: • Unión de la caperuza: 7-Metilguanosina en el extremo 5’ • Corte del RNA 20 bases aguas debajo de la secuencia AAUAAA • Adición de una cola poli(A) • Eliminación de los intrones: mecanismo de corte y empalme Tema 3: Expresión y control
Procesamiento del mRNA en eucariotas
Tema 3: Expresión y control
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Transcripción inversa • El RNA puede servir como molde para la síntesis í t i de d DNA • Todos los virus RNA pueden producir DNA polimerasa dependiente del RNA (transcriptasa inversa o retrotranscriptasa) • Es la forma de infectar la célula
Tema 3: Expresión y control
Traducción: fases • Iniciación • Elongación • Terminación
Tema 3: Expresión y control
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Iniciación 1. Unión del mRNA a la subunidad pequeña del ribosoma 2. AUG primer codón ó en eucariotasÆ Met 3. Unión del tRNA-Met al sitio P (Peptidil)
1
3
2
A
P
Tema 3: Expresión y control
Elongación
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4. Entra el segundo t-RNA al sitio A (Aminoacil) 5. Enlace peptídico por la peptidil transferasa y salida del t-RNA descargado 6. Se desplaza el mRNA, el peptidil pasa al sitio P y entra el tercer t-RNA al sitio A
5
P
P
A
P
A
6
A Tema 3: Expresión y control
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Terminación
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7. La cadena se elonga hasta el codón stop 8. El codón stop es reconocido por un factor de terminación 9. El polipéptido se libera del sitio P y las dos subunidades del ribosoma se disocian
P A
9
8
P
A Tema 3: Expresión y control
Resumen • La secuencia de un polipéptido está d t determinada i d por la l secuencia i de d nucleótidos del gen en que está cifrada • La cadena de mRNA tiene la misma secuencia que la “cadena sentido” de DNA • Los ribosomas leen el mRNA de 3 en 3 nucleótidos empezando por 5’Æ3’ Tema 3: Expresión y control
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A lo largo de todo el proceso de transcripción y traducción se mantiene la colinealidad entre la secuencia de nucleótidos de un gen y la secuencia de aa de la proteína í final
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El código genético • Regla de correspondencia entre la secuencia i de d nucleótidos l ótid del d l DNA/RNA y la secuencia de a.a. de las proteínas • Codón triplete: cada grupo de 3 ntÆ Los ribosomas leen el mRNA de 3 en 3 nucleótidos empezando por 5’Æ3’ 5 Æ3 • Hay 4 nucleótidosÆ 4x4x4=64 codones distintos (sólo 20 a.a.) Tema 3: Expresión y control
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El código genético
Tema 3: Expresión y control
El código genético
Ala 3’ 5’
• La especificidad codón-a.a. recae en el tRNA • tRNA: tRNA – Estructura de trébol – El bucle central contiene el triplete denominado anticodón – El anticodón se une al codón mediante emparejamientos RNA-RNA A ti dó Anticodón – El anticodón ti dó está tá orientado i t d 3’Æ5’ – El bucle 3’ reconoce al ribosoma – Cada tRNA es específico de un a.a. (unido a su extremo 3’) Tema 3: Expresión y control
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El código genético Ala 3’
• El número de codones para un a.a. varía 5’ entre 1 y 6 • Algunos aa son transportados al ribosoma por varios tRNA con distintos anticodones • Ciertas especies de tRNA pueden colocar sus aa específicos en respuesta a varios codones mediante una hibridación relajada del extremo 3’ del codón y 5’ del anticodónÆ Anticodón tambaleo Tema 3: Expresión y control
Características del código • Desplazamiento de la pauta de lectura • No está solapado: una base pertenece a un único triplete • No existen signos de puntuación entre codones • Es un código degenerado (1aaÆvarios codones) • Universalidad (con excepciones) Tema 3: Expresión y control
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El código degenerado d cierta permisibilidad da bld d a la aparición de mutaciones sin que suponga un cambio aminoacídico en la p proteína
Tema 3: Expresión y control
Las proteínas • • •
Una proteína es una cadena de a.a. (polipéptido) Hay 20 a.a. que pueden constituir proteínas. 4 Niveles de organización de las proteínas:
La forma es esencial – Estructura primaria: secuencia lineal de a.a. – Estructura para la función desecundaria: interacciones entre a.a. próximos Æ hélice α o láminas β (principalmente) la proteína – Estructura terciaria: p plegamiento g de la hélice u otras estructuras secundarias – Estructura cuaternaria: unión de dos o más estructuras terciarias
Tema 3: Expresión y control
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Genética Médica
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Introducción Regulación de la expresión génica Metilación Impronta genómica Lionización del cromosoma X
Tema 3: Expresión y control
• Objetivos de la regulación: – Armonía estructural, estructural equilibrio celular – Diferenciación: típico de eucariotas pluricelulares
La célula sólo sintetizará aquellas proteínas o enzimas que necesita. Esta síntesis está regulada de forma estricta. La regulación responderá a un estímulo. Tema 3: Expresión y control
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Expresión génica DNA
Regulación g de la expresión génica
Transcripcional
Procesamiento No todos los genes se expresan Transporte simultáneamente:
Transcripción p
RNAm maduro
- Genes constitutivos: se expresan a nivel constante - Genes regulados: se expresan en distinto grado según las condiciones
Niveles de regulación
Proteína
a.a.
Polipéptido RNAt
Traducción
Traduccional
Ribosoma
Tema 3: Expresión y control
• Regulación génica en eucariotas: – Responder a cambios fisiológicos (cambios ambientales) – Circuitos genéticos regulados en el desarrollo (regulados por genes del desarrollo) – La mayoría de los genes se regulan a nivel transcripcional
Tema 3: Expresión y control
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• Señales de transcripción en eucariotas: – Utilización de tres sistemas de transcripción: – Genes de clase I: RNAr 5,8S, 18S y 28S Æ RNA polimerasa li I – Genes de clase II: RNAm, snRNA Æ RNA polimerasa II – Genes de clase III: RNAt, RNAr 5s, scRNA Æ RNA polimerasa III – Cada polimerasa necesita secuencias de regulación diferentes, colocadas en distintos sitios – Cada polimerasa requiere distintos factores de transcripción – Las secuencias codificantes (exones) se alternan con las no codificantes (intrones) Tema 3: Expresión y control
Regulación transcripcional en eucariotas:
• Control en cis de la transcripción: • El promotor mínimo y los elementos proximales: mRNA
GGGCGG -200pb
CCAAT
TATA -100pb
-30pb
• Intensificadores: activan la transcripción • Silenciadores: reducen la transcripción p inhibiendo a los activadores – Son capaces de actuar a distancia (>50 kb) – Pueden colocarse aguas arriba o abajo del promotor – Poseen estructura compleja Tema 3: Expresión y control
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Gen eucariota
Inicio transcripción Promotor
Región R ió reguladora aguas arriba
Exón 1
5’UTR
Intrón 1
Intrón 2
Exón 2
Exón 3
Región R ió reguladora l d interna
Fin transcripción
Intrón 3
Exón 4
Región reguladora l d aguas abajo
Unidad de transcripción
Regulación transcripcional en eucariotas: Los bucles de DNA acercan las proteínas reguladoras, unidas a intensificadores o silenciadores a las secuencias promotoras.
Tema 3: Expresión y control
Regulación transcripcional en eucariotas:
• Control en trans de la transcripción: • Proteínas reguladoras que se unen al promotor y elementos proximales y ayudan a la polimerasa de RNA II a iniciar la transcripción (FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN) • Tanto la regulación temporal como la específica de tejido dependerá de la presencia de los factores de transcripción • Existe gran variedad de factores de transcripción: inductores represores inductores, represores, mixtos • Factores específicos de tejido o de un estadio de desarrollo • 1 secuencia cis – varios factores, 1 factor - varias secuencias Tema 3: Expresión y control
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Regulación transcripcional en eucariotas:
• Estructura de las proteínas reguladoras: • Presentan un dominio de unión al DNA que sobresale del cuerpo central de la proteína • Frecuentemente presentan hélices alfa que encajan en el surco mayor del DNA • Distintos motivos de unión al DNA
Tema 3: Expresión y control
Regulación transcripcional en eucariotas:
¿Quién controla al controlador? • Las proteínas reguladoras poseen dominios que interaccionan con señales moleculares del estado fisiológico de la célula • Ejemplos: hormonas (determinación del sexo), calor (heat shock proteins), stress, metales, etc.
Tema 3: Expresión y control
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Regulación post-transcripcional en eucariotas:
• Maduración del RNAm: – Protección del extremo 5’ con CAP (G modificada) – Corte 3’ a la señal de poliadenilación (AAUAAA) – Adición de cola de poli(A) (cientos de bases) – Eliminación de intrones (maduración alternativa) – Edición del RNA (corrección)
• Vida media variable – Secuencias que otorgan inestabilidad Tema 3: Expresión y control
Regulación post-transcripcional en eucariotas:
RNA de interferencia (siRNA) • El RNA de interferencia es una técnica consistente en la introducción de un RNA exógeno g de doble cadena (dsRNAs) complementario a un RNAm conocido con el fin de destruir específicamente dicho RNAm, disminuyendo o impidiendo la expresión génica. • El RNA de interferencia es una técnica de silenciamiento génico utilizada para estudiar la ausencia de una acción génica normal en cultivos celulares. • El RNA de interferencia regula la expresión a nivel de RNAm y ofrece una vía rápida y sencilla de determinar la función de un gen in vitro.
Tema 3: Expresión y control
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Regulación post-transcripcional en eucariotas:
RNA de interferencia (RNAi): Andrew Fire & Craig C. Mello (Nobel de Medicina 2006) Introducción dsRNA
Degradación del mRNA homólogo
Tema 3: Expresión y control
Regulación post-transcripcional en eucariotas:
microRNA • RNAs endógenos de doble cadena imperfecta que dan lugar a un microRNA activo • Función: Regulación de la expresión génica (disminuye) • Funciones reguladoras del: Ciclo celular, división celular en el desarrollo embrionario, apoptosis, control del tamaño de órganos y t jid tejidos • Regulación de la producción de microRNAs: promotores tipo RNA polimerasa de tipo II Tema 3: Expresión y control
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microRNA
Animales: Unión a la 3’UTR
Tema 3: Expresión y control
http://en.wikipedia.org/wiki/MicroRNA
Tema 3: Expresión y control
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microRNAs expresados en SNC de ratón Tema 3: Expresión y control
Utilización en terapia • Difícil introducir cadenas largas de dsRNA en las células de mamíferos debido a la respuesta del interferón. • Aplicaciones potenciales: – Tratamiento de la degeneración macular y virus sincitial respiratorio – Tratamienot de fallo hepático en ratones ratones. – Terapia antivírica (VIH, hepatitis) – Tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. – Cáncer Tema 3: Expresión y control
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Regulación post-traduccional en eucariotas:
Proteolisis intracelular: • Señales para la proteolisis: – El extremo amino: metionina Æ aa estabilizantes o desestabilizantes – Secuencias PEST Æ corta vida media (enzimas del control metabólico, factores de transcripción, quinasas, fosfatas y ciclinas) – Cajas de destrucción Æ RAALGNISN (ciclinas) – Motivos KEFRQ Æ degradación lisosomal
• Sistemas de proteolisis intracelular: – – – –
Lisosomas (endopeptidasas y exopeptidasas) Ubiquitinación: unión de ubiquitina Calpaínas: proteasas dependientes de Ca Proteosoma 26S:cuerpo catalítico complejo Tema 3: Expresión y control
Regulación post-transcripcional en eucariotas:
• Acumulación proteica: – – – – – – – –
Alzheimer Æ β β-amiloide,, Tau Parkinson Æ Parkina, Tau Creutzfeldt Jakob, kuru Æ Prion Huntington Æ Huntingtina Enfermedad de Pick Æ Tau Demencia frontotemporal Æ Tau Síndrome de down Æ Tau Demencia pugilística Æ Tau
Tema 3: Expresión y control
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Genética Médica
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Introducción Regulación de la expresión génica Metilación Impronta genómica Lionización del cromosoma X
Tema 3: Expresión y control
Cambios epigenéticos Æ cambios reversibles del DNA (químicos) que permiten que los genes se expresen o no dependiendo de condiciones exteriores. Herencia epigenética Æ transmisión de información (no DNA) a través de la mitosis o meiosis, esta información modula la expresión de genes sin alterar su secuencia.
Metilación Metilación en mamíferos: Adición de un grupo metilo a la posición 5 de la dC (dmC) en dinucleótidos CpG (normalmente en las llamadas islas CpGÆ >200bp y %CG>50%) Islas CpG asociadas a promotores en 50% de genes Æ funciones reguladoras 85% de los genes sellados tienen islas CpG Cambios en la estructura de la cromatina Tema 3: Expresión y control
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Metilación Metilación de mantenimiento: adición de grupos metilo a la cadena de DNA recientemente sintetizada Æ mantenimiento del patrón de metilación Enzima: Dnmt1 (DNA metilasa 1) Metilación de novo: adición de grupos metilo en posiciones nuevas en ambas cadenas. Enzimas: Dnm3a y Dnm3b Mutación en Dnm3b Æ síndrome ICF (inmunodeficiencia,
inestabilidad centromérica cromosómica y anormalidades faciales) Tema 3: Expresión y control
Metilación Mecanismos de regulación: Bloqueo de unión de proteínas (F.T.) a los promotores en las islas CpG Æ
Proteínas de unión a metilcitosinas pueden
interceptar la interacción con los factores de transcripción p Atracción a histonas deacetilasas Æ eliminación de grupos acetilo de las histonas Æ compresión del nucleosoma Tema 3: Expresión y control
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Metilación Funciones: Æ Regula la expresión génica (inhibe) Æ Supresión S ió d de genes tumorales t l Æ Regulación de genes específicos de tejido Metilación anormal: Æ Iniciación y progresión tumoral Æ Inactivación de genes supresores tumorales Æ Promoción de la inestabilidad cromosómica Æ Aumento de mutaciones Tema 3: Expresión y control
Metilación La metilación se modifica en numerosas enfermedades y está relacionada con la respuesta p a medicamentos Proyecto genoma
Proyecto epigenoma: identificar y catalogar las posiciones variables de metilación (VMP) ¿cómo y cuándo se activan los genes?
Tema 3: Expresión y control
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Genética Médica
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Introducción Regulación de la expresión génica Metilación Impronta genómica Lionización del cromosoma X
Tema 3: Expresión y control
Impronta genética Hemicigosis funcional de ciertos genes producida por el origen parental de los alelos
Hemicigosis funcional: uno de los alelos se encuentra silenciado o con expresión diferente. El sello (imprint) se coloca en los óvulos y espermatozoides durante la gametogénesis. Herencia epigenética: sin cambio de secuencia Impronta genómica o sellado genómico: mecanismo de regulación aleloespecífico de la expresión génica Imprinting: impronta, marcaje, marcado, troquelado, impresión, estampación, improntación, SELLADO (silenciamiento)
Tema 3: Expresión y control
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Historia: ¾ Descubrimiento en mamíferos en la década de 1980 en las experiencias de transplante de pronúcleos a embriones unicelulares
Cigotos ginogénicos Cigotos androgénicos
Buen crecimiento Placenta pequeña
No viables
Poco crecimiento Placenta grande
¾ Disomías uniparentales Æ fenotipos anómalos y opuetos ¾ Inactivación de los cromosomas X parentales en células de membranas extraembrionarias Los genes se expresan de forma distinta según provengan del padre o de la madre Tema 3: Expresión y control
Impronta genética Proceso reversible:
- Se mantiene tras la fecundación (M) - Se elimina en la línea í germinal (E) - Se restablece en la gametogénesis (R)
M
M
Diferenciación según el origen: Sellos de = sexo Æ E + R Sellos de = sexo Æ E R Reacondicionamiento según nuevo sexo
R
E
Momento del sellado:
- Sellado materno: maduración del ovocito - Sellado paterno: en la línea germinal antes de meiosis
Tema 3: Expresión y control
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S. Gen sellado (paterno)
N. Herencia bialélica codominante YY
YY
YB
YY
YB
YB
YB
YY
BB
YB
YY
YB
YB
YY
YY
YB
YB
YY
YY
YB
YY
YB
YB
YY
BB
YB
YB
YB
YY
YY
YB
YY
Árboles genealógicos hipotéticos que ilustran la herencia de dos alelos
Tema 3: Expresión y control
Impronta genética El 80% de genes sellados se g p en encuentran agrupados zonas cromosómicas
11p15.5
15q11-q13
Regulación coordinada por los centros de sellado IC (imprinting centers) La regulación puede extenderse a miles de pb Error en la regulación Æ expresión anómala del grupo
Tema 3: Expresión y control
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Impronta genética Expresión p de g genes sellados: - La expresión monoalélica puede depender del tejido o de la fase del desarrollo. - Un gen puede comportarse de forma monoalélica en un tejido y bialélica en otro. - El monoalelismo puede perderse en el desarrollo - Un sellado perpetuo estaría implicado en la regulación génica (p.e. tisular).
Tema 3: Expresión y control
Impronta genética Genes sellados: - Genes de proteínas implicadas en el desarrollo y crecimiento del embrión: factores de crecimiento, receptores de factores de trascripción, factores de corte y empalme, regulación del ciclo celular, canales de iones, RNA no traducible. - Genes de factores cognitivos. - Genes de desarrollo del lenguaje, integración social. - Genes de fenotipos conductuales: propensión al alcoholismo, esquizofrenia, trastornos afectivos bipolares.
Tema 3: Expresión y control
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Impronta genética Implicaciones en Medicina: Errores en la impresión de sellado Æ Neoplasias y enf. mentales Activación de un alelo normalmente sellado o silenciamiento del único alelo expresado Ejemplos: -Síndrome de Prader-Willi (15q11-q13) -Síndrome Síndrome de Angelman (15q11-q13) (15q11 q13) -Síndrome de Beckwith-Wiedemann (11p15)
Tema 3: Expresión y control
Región 15q11-q13 Æ Sellado materno UBE3A (sellado paterno) Genes que se expresan en cerebro SPW: 1/10.000 nacidos Hipotonía, pobre reflejo de succión, hiperfagiaÆ obesidad, pequeña estatura y extremidades, retraso mental moderado. Causa genética: deleción paterna, disomía materna, mutaciones en el IC.
SNRPN UBE3A
http://herkules.oulu.fi/isbn9514270274/html/x838.html SNRPN: Small nuclear riboprotein (splicing) UBE3A: Ubiquitin protein ligase
SA: 1/10.000 nacidos Hiperactividad, arranques de risa, Asociación con 20 trastornos torpeza, espasmos, habla mínima, conductuales: retraso mental severo - Autismo Causa genética: deleción materna, - Epilepsia disomía paterna, mutaciones en el gen - Esquizofrenia Tema 3: Expresión y control UBE3A, mutaciones del IC
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http://info.med.yale.edu/chldstdy/plomdevelop/genetics/00margen.htm Tema 3: Expresión y control
Genética Médica
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Introducción Regulación de la expresión génica Metilación Impronta genómica Lionización del cromosoma X
Tema 3: Expresión y control
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Inactivación del cromosoma X
(Lyonización, hipótesis de Lyon (Mary F. Lyon, 1961))
• Hembras XX – Machos XY Æ Cromosoma X supernumerario: – Los genes en cromosomas sexuales son poco numerosos Æ no se actúa (mariposa) – El cromosoma X del macho se sobre-expresa (drosófila) – Los cromosomas X de la hembra se hipo-transcriben (C elegans) (C. – Uno de los cromosomas X de la hembra se inactiva (mamíferos) • Inactivación de 150 millones de pb y miles de genes Tema 3: Expresión y control
Inactivación del cromosoma X • Durante los primeros días de desarrollo embrionario un cromosoma X se inactiva (14 días) • Inactivación al azar • Clonal • Expresión variable de los heterocigotos X*X Æ Mosaicismo ((XmXp) p) • La inactivación es inducida por el gen XIC (XIST transcripto específico de la inactivación del X)
• Mecanismo de compensación génica Tema 3: Expresión y control
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Inactivación del cromosoma X
Tema 3: Expresión y control
Corpúsculo de Barr
Inactivación del cromosoma X
Número de corpúsculos de Barr = número de cromosomas X - 1
Tema 3: Expresión y control
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Inactivación del cromosoma X Displasia ectodérmica anhidrótica
Mutación en el gen DEA Æ Ausencia de glándulas sudoríaparas
Normalmente afecta a hombres Mujeres heterocigóticas para el sindrome ligado al sexo con extensión y localización del tejido al azar
Tema 3: Expresión y control
MOSAICO
QUIMERA
Tema 3: Expresión y control
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Inactivación del cromosoma X • Ventaja genética para el sexo femenino: – Protección del sexo femenino frente a la presencia de mutaciones perjudiciales en uno de los cromosomas X – La mujer es funcionalmente hemicigótica pero con dos poblaciones celulares distintas – El hombre es hemicigoto obligado y siempre expresará á las l mutaciones i perjudiciales j di i l
• Compensación de dosis génica
Tema 3: Expresión y control
Gen XIC=Xist + Tsix
(Centro de inactivación
cromosómica = transcrito específico de la inactivación del X)
• Xist en brazo largo proximal de Xq13. • Xist Xi t se transcribe t ib a una RNA que actúa tú sobre el propio cromosoma (en cis) • Tsix es el antisentido de Xist Acumulación del RNA en la región periférica al gen
Cambio en la conformación de la cromatina Extensión del cambio a todo el cromosoma Tema 3: Expresión y control
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Gen XIC=Xist
(transcrito específico de la inactivación del X)
• 8 exones, aprox. 80kb y un transcrito de 15kb. 15kb 5’
Exones
1
2
3
4
5
6
7
8
3’
Pasos en la inactivación del X 1. Reconocimiento de los cromosomas X y marcado del gen Xist 2. Extensión de la señal de inactivación (cis) 3. Fijación del efecto mediante metilación de CpG
Tema 3: Expresión y control
Tema 3: Expresión y control
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Etapas de lionización • Pre-lionización: fertilización Æ 14d – 2 y 4 blastómeras XX – 4 blastómeras: expresión del Xist en Xp Æ expresión preprogramada similar a la“impronta genética” – Inactivación selectiva de Xp en cel. trofoblásticas (no lionización)
• Lionización: el día 14 a tiempos distintos Æ distribución no regular en los distintos tejidos • Post-lionización: P t li i ió permanente t salvo l en la l línea lí germinal
Tema 3: Expresión y control
Excepciones en la inactivación de X • Genes de la región pseudoautosómica • Genes cercanos a la región pseudoautosómica (KALIG1 y STS) • Genes cercanos al Xist (RPS4X) • Otros del brazo corto: ZFX y UBE1
ANT3 XE7 MIC2 ARDS ARSE GS1 STS KAL XG59 ZFX DFFRX TIMP1 UBE1 PCTK1, DXS423E XE169 RPS4X WI12682
IL9R ALD
Tema 3: Expresión y control
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