Desoxirribonucleasa I

Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens

La desoxirribonucleasa I (generalmente llamada ADNasa I ) es una endonucleasa de la familia de las ADNasas codificada por el gen humano DNASE1 . ^[5] La ADNasa I es una nucleasa que escinde el ADN preferentemente en los enlaces fosfodiéster adyacentes a un nucleótido de pirimidina , produciendo polinucleótidos con terminación en fosfato 5' con un grupo hidroxilo libre en la posición 3', produciendo en promedio tetranucleótidos. Actúa sobre el ADN monocatenario, el ADN bicatenario y la cromatina . Además de su función como endonucleasa de gestión de residuos , se ha sugerido que es una de las desoxirribonucleasas responsables de la fragmentación del ADN durante la apoptosis . ^[6]

La DNasa I se une a la proteína actina del citoesqueleto . Se une a monómeros de actina con una afinidad muy alta (subnanomolar) y a polímeros de actina con una afinidad menor. La función de esta interacción no está clara. Sin embargo, dado que la DNasa I unida a la actina es enzimáticamente inactiva, el complejo DNasa- actina podría ser una forma de almacenamiento de la DNasa I que previene el daño de la información genética. Esta proteína se almacena en los gránulos de zimógeno de la envoltura nuclear y funciona escindiendo el ADN de manera endonucleolítica.

Se han caracterizado al menos seis alelos codominantes autosómicos del gen DNASE 1, DNASE1*1 a DNASE1*6, y la secuencia de DNASE1*2 está representada en este registro. Las mutaciones en este gen, así como el factor que inactiva su producto enzimático, se han asociado con el lupus eritematoso sistémico (LES) , una enfermedad autoinmune . ^{[7] [8]} Una forma recombinante de esta proteína se utiliza para tratar uno de los síntomas de la fibrosis quística hidrolizando el ADN extracelular en el esputo y reduciendo su viscosidad. ^[9] Se han observado variantes de empalme transcripcional alternativas de este gen, pero no se han caracterizado por completo. ^[5]

En genómica

En genómica, se cree que los sitios hipersensibles a la DNasa I se caracterizan por una cromatina abierta y accesible; por lo tanto, un ensayo de sensibilidad a la DNasa I es una metodología ampliamente utilizada en genómica para identificar qué regiones del genoma es probable que contengan genes activos ^[10].

Especificidad de la secuencia de la DNasa I

Recientemente se ha informado que la DNasa I muestra ciertos niveles de especificidad de secuencia que pueden depender de las condiciones experimentales. ^[11] A diferencia de otras enzimas que tienen una alta especificidad de sustrato, la DNasa I ciertamente no corta con una especificidad de secuencia absoluta. Sin embargo, la escisión en sitios que contienen C o G en su extremo 3' es menos eficiente.

Referencias

1. GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000213918 – Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000005980 – Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
5. "Gen Entrez: DNASE1 desoxirribonucleasa I".
6. Samejima, K. y Earnshaw, WC (2005). "Destruyendo el genoma: el papel de las nucleasas durante la apoptosis". Nat Rev Mol Cell Biol . 6 (9): 677–88. doi :10.1038/nrm1715. PMID  16103871. S2CID  13948545.
7. Hakkim A, Fürnrohr BG, Amann K, Laube B, Abed UA, Brinkmann V, Herrmann M, Voll RE, Zychlinsky A (2010). "El deterioro de la degradación de la trampa extracelular de neutrófilos se asocia con la nefritis lúpica". Proc Natl Acad Sci USA . 107 (21): 9813–8. Bibcode :2010PNAS..107.9813H. doi : 10.1073/pnas.0909927107 . PMC 2906830 . PMID  20439745. 
8. Yasutomo K, Horiuchi T, Kagami S, et al. (2001). "Mutación de DNASE1 en personas con lupus eritematoso sistémico". Nat. Genet . 28 (4): 313–4. doi :10.1038/91070. PMID  11479590. S2CID  21277651.
9. Shak S, Capon DJ, Hellmiss R, et al. (1991). "La DNasa I humana recombinante reduce la viscosidad del esputo en pacientes con fibrosis quística". Proc. Natl. Sci. USA . 87 (23): 9188–92. doi : 10.1073 /pnas.87.23.9188 . PMC 55129. PMID  2251263. 
10. Boyle AP, Davis S, Shulha HP, Meltzer P, Margulies EH, Weng Z, Furey TS, Crawford GE (2008). "Mapeo y caracterización de alta resolución de la cromatina abierta en todo el genoma". Cell . 132 (2): 311–322. doi :10.1016/j.cell.2007.12.014. PMC 2669738 . PMID  18243105. 
11. Koohy, Hashem; Down, Thomas A.; Hubbard, Tim J.; Mariño-Ramírez, Leonardo (26 de julio de 2013). "Los conjuntos de datos de accesibilidad de la cromatina muestran sesgo debido a la especificidad de secuencia de la enzima DNasa I". PLOS ONE . ​​8 (7): e69853. Bibcode :2013PLoSO...869853K. doi : 10.1371/journal.pone.0069853 . PMC 3724795 . PMID  23922824. 

Lectura adicional

• Lachmann PJ (2003). "Lupus y desoxirribonucleasa". Lupus . 12 (3): 202–6. doi :10.1191/0961203303lu357xx. PMID  12708782. S2CID  43058677.
• Yasuda T, Awazu S, Sato W, et al. (1991). "Desoxirribonucleasa humana genéticamente polimórfica: purificación, caracterización y multiplicidad de la desoxirribonucleasa I en orina". J. Biochem . 108 (3): 393–8. doi :10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123212. PMID  2277032.
• Kishi K, Yasuda T, Ikehara Y, et al. (1990). "Polimorfismo de la desoxirribonucleasa I (DNasa I) sérica humana: similitudes de patrones entre isoenzimas del suero, la orina, el riñón, el hígado y el páncreas". Am. J. Hum. Genet . 47 (1): 121–6. PMC  1683738. PMID  2349940 .
• Kabsch W, Mannherz HG, Suck D, et al. (1990). "Estructura atómica del complejo actina:DNasa I". Nature . 347 (6288): 37–44. Bibcode :1990Natur.347...37K. doi :10.1038/347037a0. PMID  2395459. S2CID  925337.
• Kishi K, Yasuda T, Awazu S, Mizuta K (1989). "Polimorfismo genético de la desoxirribonucleasa I de la orina humana". Hum. Genet . 81 (3): 295–7. doi :10.1007/BF00279009. PMID  2921043. S2CID  20420713.
• Rosenstreich DL, Tu JH, Kinkade PR, et al. (1988). "Un inhibidor de interleucina 1 derivado de la orina humana. Homología con la desoxirribonucleasa I". J. Exp. Med . 168 (5): 1767–79. doi :10.1084/jem.168.5.1767. PMC  2189114. PMID  3263467 .
• Yasuda T, Nadano D, Takeshita H, et al. (1995). "Análisis molecular del tercer alelo del polimorfismo de la desoxirribonucleasa I humana". Ana. Tararear. Genet . 59 (Parte 2): 139–47. doi :10.1111/j.1469-1809.1995.tb00737.x. PMID  7625762. S2CID  43729378.
• Yasuda T, Kishi K, Yanagawa Y, Yoshida A (1995). "Estructura del gen de la desoxirribonucleasa I (DNasa I) humana: identificación de la sustitución de nucleótidos que genera su polimorfismo genético clásico". Ann. Hum. Genet . 59 (Pt 1): 1–15. doi :10.1111/j.1469-1809.1995.tb01601.x. PMID  7762978. S2CID  23914004.
• Yasuda T, Nadano D, Iida R, et al. (1995). "Asignación cromosómica del gen de la desoxirribonucleasa I humana, DNASE 1 (DNL1), a la banda 16p13.3 mediante la reacción en cadena de la polimerasa". Cytogenet. Cell Genet . 70 (3–4): 221–3. doi :10.1159/000134038. PMID  7789176.
• Yasuda T, Nadano D, Takeshita H, et al. (1995). "La base molecular del polimorfismo genético de la desoxirribonucleasa I humana: identificación de la sustitución de nucleótidos que genera el cuarto alelo". FEBS Lett . 359 (2–3): 211–4. doi :10.1016/0014-5793(95)00037-A. PMID  7867802. S2CID  21461181.
• Yasuda T, Nadano D, Tenjo E, et al. (1996). "Genotipificación del polimorfismo de la desoxirribonucleasa I humana mediante la reacción en cadena de la polimerasa". Electroforesis . 16 (10): 1889–93. doi :10.1002/elps.11501601310. PMID  8586059. S2CID  35528773.
• Iida R, Yasuda T, Takeshita H, et al. (1996). "Identificación de la sustitución de nucleótidos que genera el cuarto sitio polimórfico en la desoxirribonucleasa I humana (DNasa I)". Hum. Genet . 98 (4): 415–8. doi :10.1007/s004390050231. PMID  8792814. S2CID  6393565.
• Iida R, Yasuda T, Aoyama M, et al. (1998). "El quinto alelo del polimorfismo de la desoxirribonucleasa I (DNasa I) humana". Electroforesis . 18 (11): 1936–9. doi :10.1002/elps.1150181108. PMID  9420147. S2CID  8969865.
• Yasuda T, Takeshita H, Iida R, et al. (1999). "Un nuevo alelo, DNASE1*6, del polimorfismo de la desoxirribonucleasa I humana codifica una sustitución de Arg a Cys responsable de su inestabilidad". Biochem. Biophys. Res. Commun . 260 (1): 280–3. doi :10.1006/bbrc.1999.0900. PMID  10381379.
• Oliveri M, Daga A, Cantoni C, et al. (2001). "La DNasa I media la degradación internucleosómica del ADN en células humanas que sufren apoptosis inducida por fármacos". Eur. J. Immunol . 31 (3): 743–51. doi :10.1002/1521-4141(200103)31:3<743::AID-IMMU743>3.0.CO;2-9. PMID  11241278. S2CID  32330090.
• Otterbein LR, Graceffa P, Dominguez R (2001). "La estructura cristalina de la actina no complejada en el estado ADP". Science . 293 (5530): 708–11. doi :10.1126/science.1059700. PMID  11474115. S2CID  12030018.
• Yasutomo K, Horiuchi T, Kagami S, et al. (2001). "Mutación de DNASE1 en personas con lupus eritematoso sistémico". Nat. Genet . 28 (4): 313–4. doi :10.1038/91070. PMID  11479590. S2CID  21277651.
• Ballweber E, Galla M, Aktories K, et al. (2001). "Interacción de la actina ADP-ribosilada con proteínas de unión a la actina". FEBS Lett . 508 (1): 131–5. doi : 10.1016/S0014-5793(01)03040-X . PMID  11707283. S2CID  7241702.
• Tsutsumi S, Kaneko Y, Asao T, et al. (2002). "La DNasa I está presente en las células principales de los estómagos humanos y de ratas". Histochem. J. 33 ( 9–10): 531–5. doi :10.1023/A:1014999624430. PMID  12005024. S2CID  10324827.

Enlaces externos

• desoxirribonucleasa+I en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.