Familia de factores de transcripción
En biología del desarrollo evolutivo , los genes Paired box ( Pax ) son una familia de genes que codifican factores de transcripción específicos de tejido que contienen un dominio emparejado N-terminal y generalmente un homeodominio parcial, o en el caso de cuatro miembros de la familia (PAX3, PAX4, PAX6 y PAX7), [1] completo en el extremo C. También puede estar presente un octapéptido , así como un extremo C rico en Pro-Ser-Thr. [2] Las proteínas Pax son importantes en el desarrollo animal temprano para la especificación de tejidos específicos, así como durante la regeneración epimórfica de las extremidades en animales capaces de ello.
El dominio emparejado se describió inicialmente en 1987 como la "caja emparejada" en la proteína emparejada de Drosophila (prd; P06601 ). [3] [4]
Grupos
Dentro de la familia de los mamíferos, hay cuatro grupos bien definidos de genes Pax.
- Grupo de pasajeros 1 (Pax 1 y 9),
- Grupo de pasajeros 2 (Pax 2, 5 y 8),
- Grupo de pasajeros 3 (Pax 3 y 7) y
- Grupo de pasajeros 4 (Pax 4 y 6).
Existen dos familias más, Pox-neuro y Pax-α/β, en especies bilaterales basales. [5] [6] Existen genes ortólogos en todos los metazoos , incluido un estudio extenso de la expresión ectópica en Drosophila utilizando Pax6 murino . [7] Las dos rondas de duplicaciones de todo el genoma en la evolución de los vertebrados son responsables de la creación de hasta 4 parálogos para cada proteína Pax. [8]
Miembros
- Se ha identificado PAX1 en ratones con el desarrollo de la segmentación de vertebrados y embriones, y hay evidencia de que esto también es cierto en humanos. Transcribe una proteína de 440 aminoácidos a partir de 4 exones y 1.323 pb en humanos. En el ratón, la mutación de Pax1 se ha relacionado con un mutante ondulado que sufre malformaciones esqueléticas. [9]
- Se ha identificado a PAX2 con el desarrollo del riñón y del nervio óptico. Transcribe una proteína de 417 aminoácidos a partir de 11 exones y 4261 bps en humanos. La mutación de PAX2 en humanos se ha asociado con el síndrome de coloboma renal, así como con la oligomeganefronia. [10]
- Se ha identificado a PAX3 con el desarrollo de los oídos, los ojos y la cara. Transcribe una proteína de 479 aminoácidos en los seres humanos. Las mutaciones en esta proteína pueden causar el síndrome de Waardenburg . PAX3 se expresa con frecuencia en melanomas [11] y contribuye a la supervivencia de las células tumorales. [12]
- Se ha identificado el gen PAX4 en las células beta de los islotes pancreáticos. En los seres humanos, transcribe una proteína de 350 aminoácidos a partir de 9 exones y 2010 pb. Los ratones knock-out que carecen de la expresión de Pax4 no logran desarrollar células productoras de insulina. [13] Pax4 experimenta una interacción recíproca mutua con el factor de transcripción Arx para dotar a las células endocrinas pancreáticas de células de insulina y glucagón respectivamente [14]
- Se ha identificado a PAX5 como un factor que interviene en el desarrollo neuronal y de la espermatogénesis y en la diferenciación de las células B. En los seres humanos, transcribe una proteína de 391 aminoácidos de 10 exones y 3644 pb.
- PAX6 (sin ojos) es el más investigado y aparece en toda la literatura como un gen de "control maestro" para el desarrollo de los ojos y los órganos sensoriales, ciertos tejidos neurales y epidérmicos, así como otras estructuras homólogas , generalmente derivadas de tejidos ectodérmicos . [15]
- El PAX7 se ha asociado posiblemente con la miogénesis . Transcribe una proteína de 520 aminoácidos de 8 exones y 2260 pb en humanos. El PAX7 dirige la renovación y propagación postnatal de las células satélite miogénicas , pero no la especificación. [16]
- El gen PAX8 se ha asociado con la expresión específica de la tiroides . En los seres humanos, transcribe una proteína de 451 aminoácidos de 11 exones y 2526 pb. Los ratones mutantes con pérdida de función del gen PAX8 carecen de células foliculares de la glándula tiroides. [17]
- Se ha descubierto que PAX9 está asociada con el desarrollo de varios órganos y otros elementos del esqueleto, en particular los dientes. En los seres humanos, transcribe una proteína de 341 aminoácidos de 4 exones y 1644 pb.
Véase también
Referencias
- ^ Chi, N; Epstein, JA (enero de 2002). "Cómo entender Pax: proteínas Pax en el desarrollo y la enfermedad". Tendencias en genética . 18 (1): 41–7. doi :10.1016/s0168-9525(01)02594-x. PMID 11750700.
- ^ Eberhard, D; Jiménez, G; Heavey, B; Busslinger, M (15 de mayo de 2000). "Represión transcripcional por Pax5 (BSAP) a través de la interacción con correpresores de la familia Groucho". The EMBO Journal . 19 (10): 2292–303. doi :10.1093/emboj/19.10.2292. PMC 384353 . PMID 10811620.
- ^ Bopp, D; Burri, M; Baumgartner, S; Frigerio, G; Noll, M (26 de diciembre de 1986). "Conservación de un dominio proteico grande en el gen de segmentación emparejado y en genes funcionalmente relacionados de Drosophila". Cell . 47 (6): 1033–40. doi :10.1016/0092-8674(86)90818-4. PMID 2877747. S2CID 21943167.
- ^ Baumgartner, S; Bopp, D; Burri, M; Noll, M (diciembre de 1987). "Estructura de dos genes en el locus de la grosella espinosa relacionados con el gen emparejado y su expresión espacial durante la embriogénesis de Drosophila". Genes & Development . 1 (10): 1247–67. doi : 10.1101/gad.1.10.1247 . PMID 3123319.
- ^ Navet, S; Buresi, A; Baratte, S; Andouche, A; Bonnaud-Ponticelli, L; Bassaglia, Y (2017). "La familia de genes Pax: aspectos destacados de los cefalópodos". PLOS ONE . 12 (3): e0172719. Bibcode :2017PLoSO..1272719N. doi : 10.1371/journal.pone.0172719 . PMC 5333810 . PMID 28253300.
- ^ Franke, FA; Schumann, I; Hering, L; Mayer, G (2015). "Análisis filogenético y patrones de expresión de genes Pax en el onicóforo Euperipatoides rowelli revelan una nueva subfamilia Pax bilateral". Evolución y desarrollo . 17 (1): 3–20. doi :10.1111/ede.12110. PMID 25627710. S2CID 205095304.
- ^ Gehring WJ, Ikeo K (septiembre de 1999). "Pax 6: dominar la morfogénesis y la evolución ocular". Tendencias en genética . 15 (9): 371–7. doi :10.1016/S0168-9525(99)01776-X. PMID 10461206.
- ^ Ravi V, Bhatia S, Gautier P, Loosli F, Tay BH, Tay A, Murdoch E, Coutinho P, van Heyningen V, Brenner S, Venkatesh B, Kleinjan DA (2013). "La secuenciación de loci Pax6 del tiburón elefante revela una familia de genes Pax6 en genomas de vertebrados, forjada por antiguas duplicaciones y divergencias". PLOS Genetics . 9 (1): e1003177. doi : 10.1371/journal.pgen.1003177 . PMC 3554528 . PMID 23359656.
- ^ Balling y otros, 1988
- ^ Herencia mendeliana en línea en el hombre (OMIM): 167409
- ^ Medic S, Ziman M (abril de 2010). Soyer, H. Peter (ed.). "Expresión de PAX3 en melanocitos de piel normal y lesiones melanocíticas (nevos y melanomas)". PLOS ONE . 5 (4): e9977. Bibcode :2010PLoSO...5.9977M. doi : 10.1371/journal.pone.0009977 . PMC 2858648 . PMID 20421967.
- ^ Scholl FA, Kamarashev J, Murmann OV, Geertsen R, Dummer R, Schäfer BW (febrero de 2001). "PAX3 se expresa en melanomas humanos y contribuye a la supervivencia de las células tumorales". Cancer Res . 61 (3): 823–6. PMID 11221862.
- ^ Sosa-Pineda y col., 1997
- ^ Collombat y otros, 2003
- ^ Walter y Gruss, 1991
- ^ Oustanina, S; et al. (2004). "PAX7 dirige la renovación y propagación postnatal de células satélite miogénicas pero no su especificación". The EMBO Journal . 23 (16): 3430–3439. doi :10.1038/sj.emboj.7600346. PMC 514519 . PMID 15282552.
- ^ Mansouri y otros, 1998
[1] ==Lecturas adicionales==
- Zuker, Charles S. (agosto de 1994). "Sobre la evolución de los ojos: ¿la preferiría simple o compuesta?". Science . 265 (5173): 742–3. Bibcode :1994Sci...265..742Z. doi :10.1126/science.8047881. PMID 8047881.
- Quiring, Rebecca; Walldorf, Uwe; Kloter U; Gehring WJ (agosto de 1994). "Homología del gen eyeless de Drosophila con el gen small eye en ratones y Aniridia en humanos". Science . 265 (5173): 785–9. Bibcode :1994Sci...265..785Q. doi :10.1126/science.7914031. PMID 7914031.
Enlaces externos
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- ^ Mansouri A y otros 1996
