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Gen de la limpieza

En biología molecular , los genes de mantenimiento son típicamente genes constitutivos que se requieren para el mantenimiento de la función celular básica y se expresan en todas las células de un organismo en condiciones normales y patofisiológicas. [1] [2] [3] [4] Aunque algunos genes de mantenimiento se expresan a tasas relativamente constantes en la mayoría de las situaciones no patológicas, la expresión de otros genes de mantenimiento puede variar dependiendo de las condiciones experimentales. [1] [5]

El origen del término "gen housekeeping" sigue siendo oscuro. La literatura de 1976 utilizó el término para describir específicamente ARNt y ARNr . [6] Para fines experimentales, la expresión de uno o múltiples genes housekeeping se utiliza como punto de referencia para el análisis de los niveles de expresión de otros genes. El criterio clave para el uso de un gen housekeeping de esta manera es que el gen housekeeping elegido se exprese uniformemente con baja varianza tanto en condiciones de control como experimentales. La validación de los genes housekeeping debe realizarse antes de su uso en experimentos de expresión génica como RT-PCR . Recientemente, se desarrolló una base de datos basada en la web de genes housekeeping humanos y de ratón y genes/transcripciones de referencia, llamada Housekeeping and Reference Transcript Atlas (HRT Atlas), para ofrecer una lista actualizada de genes housekeeping y genes/transcripciones de referencia candidatos confiables para la normalización de datos RT-qPCR. [1] Se puede acceder a esta base de datos en http://www.housekeeping.unicamp.br.

Regulación de los genes de mantenimiento

Los genes de mantenimiento representan la mayoría de los genes activos del genoma y su expresión es, obviamente, vital para la supervivencia. Los niveles de expresión de los genes de mantenimiento están ajustados para satisfacer los requisitos metabólicos de varios tejidos. Los estudios bioquímicos sobre la iniciación de la transcripción de los promotores de genes de mantenimiento han sido difíciles, en parte debido a que los motivos promotores y el proceso de iniciación de la transcripción están menos caracterizados .

Los promotores de genes de mantenimiento humano generalmente carecen de TATA -box, tienen un alto contenido de GC y una alta incidencia de islas CpG . [7] En Drosophila, donde las islas CpG específicas del promotor están ausentes, los promotores de genes de mantenimiento contienen elementos de ADN como DRE, E-box o DPE. [8] Los sitios de inicio de la transcripción de genes de mantenimiento pueden abarcar una región de alrededor de 100 pb, mientras que los sitios de inicio de la transcripción de genes regulados por el desarrollo generalmente se concentran en una región estrecha. [9] [10] [11] Se sabe poco sobre cómo se establece la iniciación de la transcripción dispersa del gen de mantenimiento. Hay factores de transcripción que se enriquecen específicamente en los promotores de genes de mantenimiento y los regulan. [12] [13] Además, los promotores de mantenimiento están regulados por potenciadores de mantenimiento pero no por potenciadores regulados por el desarrollo. [14]

Genes domésticos comunes en humanos

La siguiente es una lista parcial de "genes de mantenimiento". Para obtener una lista más completa y actualizada, consulte la base de datos Atlas de HRT compilada por Bidossessi W. Hounkpe et al. [1] La base de datos se construyó extrayendo más de 12 000 conjuntos de datos de secuenciación de ARN humanos y de ratón. [1]

Expresión genética

Factores de transcripción

Proteína de unión al elemento regulador de esteroles
Represores

Empalme de ARN

Proteínas pequeñas asociadas a ribonucleoproteínas nucleares B y B'

Factores de traducción

Síntesis de ARNt
Proteína de unión al ARN

Proteínas ribosómicas

RPS19BP1

Proteínas ribosomales mitocondriales

ARN polimerasa

Procesamiento de proteínas

Proteínas de choque térmico

Histona

Ciclo celular

Existe una superposición significativa en la función de algunas de estas proteínas. En particular, los genes relacionados con Rho son importantes en el tráfico nuclear (es decir, la mitosis), así como en la movilidad a lo largo del citoesqueleto en general. Estos genes son de particular interés en la investigación del cáncer.

Apoptosis

Oncogenes

Reparación/replicación del ADN

Metabolismo

Metabolismo de los carbohidratos

[15]

Ciclo del ácido cítrico

Metabolismo lipídico

Metabolismo de aminoácidos

NADH deshidrogenasa

Citocromo C oxidasa

(Tenga en cuenta que COX1, COX2 y COX3 están codificados mitocondrialmente)

ATPasa

Lisosoma

Proteasoma

Ribonucleasa

Tiorreductasa

Estructural

Citoesqueleto

[2] [17] [18]

Síntesis de orgánulos

Una forma especializada de señalización celular.

Mitocondria

Superficie

Adhesión celular

Canales y transportadores

Receptores

Reconocimiento de células/HLA/inmunoglobulina

Quinasas/señalización

Factores de crecimiento

Factor de necrosis tisular

Caseína quinasa

Misceláneas

Marco de lectura abierto

Esperma/testículo

Aunque esta página está dedicada a los genes que deberían expresarse de forma ubicua, esta sección es para los genes cuyo nombre actual refleja su relativa regulación positiva en los testículos.

Véase también

Referencias

  1. ^ abcde Hounkpe, Bidossessi Wilfried; Chenou, Francine; de-Lima, Franciele; De-Paula, Erich Vinicius (14 de julio de 2020). "Base de datos HRT Atlas v1.0: redefinición de genes de mantenimiento humanos y de ratón y transcripciones de referencia candidatas mediante la extracción de conjuntos de datos masivos de ARN-seq". Investigación de ácidos nucleicos . 49 (D1): D947–D955. doi : 10.1093/nar/gkaa609 . ISSN  0305-1048. PMC  7778946 . PMID  32663312.
  2. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh bi bj bk bl bm bn bo bp bq br bs bt bu bv bw bx por bz ca cb cc cd ce cf cg ch ci cj ck cl cm cn co cp cq cr cs ct cu cv cw cx cy cz da db dc dd de df dg dh di dj dk dl dm dn do dp dq dr ds dt du dv dw dx dy dz ea eb ec ed ee ef eg eh ei ej ek el em en eo ep eq er es et eu ev ew ex ey Eisenberg E, Levanon EY (julio de 2003). "Los genes humanos que mantienen el orden son compactos". Tendencias en genética . 19 (7) : 362–365. arXiv : q-bio/0309020 . Código Bibliográfico :2003q.bio.....9020E. doi :10.1016/S0168-9525(03)00140-9. PMID  12850439. S2CID  7728312.
  3. ^ Butte AJ, Dzau VJ, Glueck SB (diciembre de 2001). "Una definición más detallada de los genes de mantenimiento" Enfoque en "Un compendio de la expresión genética en tejidos humanos normales"". Genómica fisiológica . 7 (2): 95–96. doi :10.1152/physiolgenomics.2001.7.2.95. PMID  11773595.
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  5. ^ Greer S, Honeywell R, Geletu M, Arulanandam R, Raptis L (abril de 2010). "Genes de mantenimiento; los niveles de expresión pueden cambiar con la densidad de células cultivadas". Journal of Immunological Methods . 355 (1–2): 76–79. doi :10.1016/j.jim.2010.02.006. PMID  20171969.
  6. ^ Rifkind RA, Marks PA, Bank A, Terada M, Maniatis GM, Reuben R, Fibach E (noviembre-diciembre de 1976). "Diferenciación eritroide y ciclo celular: algunas implicaciones de las células fetales y eritroleucémicas murinas". Annales d'Immunologie . 127 (6): 887–893. PMID  1070288.
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  9. ^ Ni T, Corcoran DL, Rach EA, Song S, Spana EP, Gao Y, Ohler U, Zhu J (julio de 2010). "Una estrategia de secuenciación de extremos emparejados para mapear el complejo panorama de la iniciación de la transcripción". Nature Methods . 7 (7): 521–527. doi :10.1038/nmeth.1464. PMC 3197272 . PMID  20495556. 
  10. ^ Carninci P, Sandelin A, Lenhard B, Katayama S, Shimokawa K, Ponjavic J, et al. (junio de 2006). "Análisis de todo el genoma de la arquitectura y evolución del promotor de mamíferos". Genética de la Naturaleza . 38 (6): 626–635. doi :10.1038/ng1789. PMID  16645617. S2CID  22205897.
  11. ^ Hoskins RA, Landolin JM, Brown JB, Sandler JE, Takahashi H, Lassmann T, et al. (febrero de 2011). "Análisis de la arquitectura del promotor en Drosophila melanogaster a nivel de todo el genoma". Genome Research . 21 (2): 182–192. doi :10.1101/gr.112466.110. PMC 3032922 . PMID  21177961. 
  12. ^ Lam KC, Mühlpfordt F, Vaquerizas JM, Raja SJ, Holz H, Luscombe NM, et al. (2012). "El complejo NSL regula los genes de mantenimiento en Drosophila". PLOS Genetics . 8 (6): e1002736. doi : 10.1371/journal.pgen.1002736 . PMC 3375229 . PMID  22723752. 
  13. ^ Lam KC, Chung HR, Semplicio G, Iyer SS, Gaub A, Bhardwaj V, et al. (febrero de 2019). "El paisaje de nucleosomas mediado por el complejo NSL es necesario para mantener la fidelidad de la transcripción y la supresión del ruido de transcripción". Genes & Development . 33 (7–8): 452–465. doi :10.1101/gad.321489.118. PMC 6446542 . PMID  30819819. 
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  15. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh bi bj bk bl bm bn bo bp bq br bs bt bu bv bw bx por bz ca cb cc cd ce cf cg ch ci cj ck cl cm cn co Velculescu VE, Madden SL, Zhang L, Lash AE, Yu J, Rago C, Lal A, Wang CJ, Beaudry GA, Ciriello KM, Cook BP, Dufault MR, Ferguson AT, Gao Y, He TC, Hermeking H, Hiraldo SK, Hwang PM, Lopez MA, Luderer HF, Mathews B, Petroziello JM, Polyak K, Zawel L, Kinzler KW (diciembre de 1999). "Análisis de transcriptomas humanos". Nature Genetics . 23 (4): 387–388. doi :10.1038/70487. PMID  10581018. S2CID  29173492.
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  17. ^ abcdef Quiagen. "Matriz de PCR RT2 Profiler (formato de 96 pocillos y formato de 384 pocillos". Catálogo Qiagen N.º 330231 PAHS-00ZA .
  18. ^ abc Caradec J, Sirab N, Keumeugni C, Moutereau S, Chimingqi M, Matar C, Revaud D, Bah M, Manivet P, Conti M, Loric S (marzo de 2010). "'Genes domésticos desesperados': el dramático ejemplo de la hipoxia". British Journal of Cancer . 102 (6): 1037–1043. doi :10.1038/sj.bjc.6605573. PMC 2844028 . PMID  20179706. 

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