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 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
BTF3 [2] [15] NM_001207 Factor de transcripción básico 3 del Homo sapiens
E2F4 [2] Factor de transcripción E2F 4 del Homo sapiens, unión a p107/p130 (E2F4), ARNm
ERH (gen) [2] [15] Potenciador del homólogo rudimentario de drosophila (que a su vez es el primer paso enzimático en la síntesis de pirimidina. Regulado por MITF)
HMGB1 [2] [15] La caja del grupo de alta movilidad se une al ADN
ILF2 [2] Factor de unión al potenciador de la interleucina 2 del Homo sapiens, 45 kDa (ILF2), ARNm
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.
ARHGEF10L Factor de intercambio de nucleótidos de guanina Rho 10L
ARHGEF11 Factor de intercambio de nucleótidos de guanina Rho 11
ARHGEF40 Factor de intercambio de nucleótidos de guanina Rho 40
ARHGEF7 Factor de intercambio de nucleótidos de guanina Rho 7
RAB10 NM_016131 Las pequeñas GTPasas Rab son reguladores clave del tráfico de membrana intracelular, desde la formación de vesículas de transporte hasta su fusión con membranas.
CCNB1IP1 NM_021178 Ligasa de proteína ubiquitina E3. Modula los niveles de ciclina B y participa en la regulación de la progresión del ciclo celular a través de la fase G2
CCNDBP1 NM_012142 Puede regular negativamente la progresión del ciclo celular
CCNG1 NM_004060 Puede desempeñar un papel en la regulación del crecimiento.
CCNH NM_001239 Interviene en el control del ciclo celular y en la transcripción del ARN por la ARN polimerasa II. Su expresión y actividad son constantes a lo largo del ciclo celular.
CCNK NM_001099402 Subunidad reguladora de las quinasas dependientes de ciclina que media la fosforilación de la subunidad grande de la ARN polimerasa II
CCNL1 NM_020307 Regulador transcripcional que participa en la regulación del proceso de empalme del pre-ARNm
CCNL2 NM_030937 Regulador transcripcional que participa en la regulación del proceso de empalme del pre-ARNm. También modula la expresión del factor apoptótico crítico, lo que conduce a la apoptosis celular.
CCNY NM_145012 Subunidad reguladora positiva de las quinasas dependientes de ciclina CDK14/PFTK1 y CDK16. Actúa como regulador del ciclo celular de la vía de señalización de Wnt durante la fase G2/M
PPP1CA NM_002708 Proteína fosfatasa que se asocia con más de 200 proteínas reguladoras para formar holoenzimas altamente específicas que desfosforilan cientos de objetivos biológicos.
PPP2R1A NM_014225 [15] Regulador negativo del crecimiento y la división celularProteína fosfatasa 2 del Homo sapiens (anteriormente 2A), subunidad reguladora A (PR 65),
RAD1Inhibidor de la ribonucleasa/angiogenina (RNH) del Homo sapiens, ARNm
RAD17 NM_002869 Esencial para el crecimiento celular sostenido, el mantenimiento de la estabilidad cromosómica y la activación del punto de control dependiente de ATR tras daño del ADN.
XRCC6 NM_001469 Autoantígeno tiroideo del Homo sapiens: helicasa dependiente de ATP y de ADN monocatenario. Tiene un papel en la translocación cromosómica.
Metabolismo
PRKAG1 [2] Detecta el nivel de energía e inactiva la HMGCoA reductasa y la acetil CoA carboxilasa.
PRKAA1 NM_006251 Subunidad catalítica de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), una proteína quinasa sensora de energía que desempeña un papel clave en la regulación del metabolismo energético celular.
PRKAB1 NM_006253 Subunidad no catalítica de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), una proteína quinasa sensora de energía que desempeña un papel clave en la regulación del metabolismo energético celular.
PRKACA NM_002730 Fosforila una gran cantidad de sustratos en el citoplasma y el núcleo.
PRKAG1 NM_002733 Proteína quinasa del homo sapiens, subunidad no catalítica gamma 1 activada por AMP (PRKAG1), ARNm
PRKAR1A NM_002734 Subunidad reguladora de las proteínas quinasas dependientes de AMPc implicadas en la señalización de AMPc en células
PRKRIP1 NM_024653 Se une al ARN bicatenario. Inhibe la actividad de la quinasa EIF2AK2 (por similitud).
SDHB NM_002973 Subunidad de la proteína hierro-azufre (IP) de la succinato deshidrogenasa (SDH) que participa en el complejo II de la cadena de transporte de electrones mitocondrial y es responsable de transferir electrones del succinato a la ubiquinona (coenzima Q)
Subunidad de anclaje a la membrana de la succinato deshidrogenasa (SDH) que participa en el complejo II de la cadena de transporte de electrones mitocondrial y es responsable de transferir electrones del succinato a la ubiquinona (coenzima Q).
UQCC NM_018244 Necesario para el ensamblaje del complejo ubiquinol-citocromo c reductasa (complejo III de la cadena respiratoria mitocondrial o complejo citocromo b-c1)
RPA2 [2] se une al ADN durante la replicación para mantenerlo recto.
SULT1A3 [2] Conjugación de sulfato (nota: SULT1C se cita en la literatura anterior como omnipresente [15] pero este puede ser un ejemplo de diferentes etiquetas que se utilizan para referirse a un área común de 2 genes estrechamente relacionados. Si la etiqueta es demasiado corta, puede que no sea lo suficientemente específica para distinguir verdaderamente a un miembro de una familia de genes de otro)
SYNGR2 [2] [15] Sinaptogirina (puede participar en la translocación de vesículas)
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.
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Enlaces externos
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