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Mejora mediada por intrones

La mejora mediada por intrones (IME) es la capacidad de una secuencia de intrones para mejorar la expresión de un gen que contiene ese intrón. En particular, el intrón debe estar presente en la región transcrita del gen para que se produzca la mejora, lo que diferencia la acción de IME de la acción de los potenciadores transcripcionales típicos . [1] Las descripciones de este fenómeno se publicaron por primera vez en células de maíz cultivadas en 1987, [2] y el término "mejora mediada por intrones" se acuñó posteriormente en 1990. [3] Varias publicaciones han demostrado que este fenómeno se conserva en todas partes eucariotas , incluidos humanos, [4] ratones, [5] Arabidopsis , [6] arroz, [7] [8] y C. elegans . [9] Sin embargo, los mecanismos mediante los cuales funciona IME aún no se comprenden completamente. [10]

Cuando se prueba para ver si un intrón determinado mejora la expresión de un gen, es típico comparar la expresión de dos construcciones , una que contiene el intrón y otra sin él, y expresar la diferencia entre los dos resultados como un " aumento de veces ". en mejora. Experimentos adicionales pueden señalar específicamente a IME como la causa de la mejora de la expresión; uno de los más comunes es mover el intrón aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción, eliminándolo de la transcripción. Si el intrón ya no puede mejorar la expresión, entonces su inclusión en la transcripción es importante y el intrón probablemente causa IME.

No todos los intrones mejoran la expresión génica, pero aquellos que sí lo hacen pueden mejorar la expresión entre 2 y >1000 veces en relación con un control sin intrones. [11] En Arabidopsis y otras especies de plantas, el IMEter se ha desarrollado para calcular la probabilidad de que una secuencia de intrones mejore la expresión genética. [12] Para ello, calcula una puntuación basada en los patrones de secuencias de nucleótidos dentro de la secuencia objetivo. La posición de un intrón dentro de la transcripción también es importante: cuanto más cerca esté un intrón del inicio (extremo 5') de una transcripción, mayor será su mejora en la expresión génica. [13]

Referencias

  1. ^ Rosa, AB (1 de enero de 2008). "Regulación de la expresión genética mediada por intrones". Temas actuales en microbiología e inmunología . 326 : 277–290. doi :10.1007/978-3-540-76776-3_15. ISBN 978-3-540-76775-6. ISSN  0070-217X. PMID  18630758.
  2. ^ Callis, J.; Fromm, M.; Walbot, V. (1 de diciembre de 1987). "Los intrones aumentan la expresión genética en células de maíz cultivadas". Genes y desarrollo . 1 (10): 1183-1200. doi : 10.1101/gad.1.10.1183 . ISSN  0890-9369. PMID  2828168.
  3. ^ Mascarenhas, D; Mettler, IJ; Pierce, fiscal del distrito; Lowe, HW (1990). "Mejora mediada por intrones de la expresión de genes heterólogos en maíz". Biología Molecular Vegetal . 15 (6): 913–920. doi :10.1007/BF00039430. PMID  2103480. S2CID  28769100. no
  4. ^ Jonsson, JJ; Foresman, Doctor en Medicina; Wilson, N; McIvor, RS (1990). "Requisito de intrones para la expresión del gen de la purina nucleósido fosforilasa humana". Investigación de ácidos nucleicos . 20 (12): 3191–3198. doi :10.1093/nar/20.12.3191. PMC 312458 . PMID  1620616. 
  5. ^ Palmiter, RD; Sandgren, EP; Avarbock, señor; Allen, DD; Brinster, RL (1991). "Los intrones heterólogos pueden mejorar la expresión de transgenes en ratones". PNAS . 88 (2): 478–482. Código bibliográfico : 1991PNAS...88..478P. doi : 10.1073/pnas.88.2.478 . PMC 50834 . PMID  1988947. no 
  6. ^ Rosa, AB; Por último, RL (2003). "Los intrones actúan postranscripcionalmente para aumentar la expresión del gen PAT1 de la vía del triptófano de Arabidopsis thaliana". El diario de las plantas . 11 (3): 455–464. doi :10.1046/j.1365-313X.1997.11030455.x. PMID  9107035.
  7. ^ Jeon, JS; Lee, S; Jung, KH; junio, SH; Kim, C; An, G (2000). "Expresión preferencial de tejido de un gen de α-tubulina de arroz, OsTubA1, mediada por el primer intrón". Fisiología de las plantas . 123 (3): 1005-1014. doi : 10.1104/pp.123.3.1005. PMC 59063 . PMID  10889249. 
  8. ^ Morello, L; Bardini, M; Sala, F; Breviario, D (2002). "Se requiere un intrón líder largo del gen de β-tubulina de arroz Ostub16 para la expresión genética de alto nivel y puede promover de forma autónoma la transcripción tanto in vivo como in vitro". El diario de las plantas . 29 (1): 33–44. doi : 10.1046/j.0960-7412.2001.01192.x . PMID  12060225.
  9. ^ Hola, SH; Entonces, GMK; Chow, KL (2001). "Expresión postembrionaria de Caenorhabditis elegans mab-21 y su requisito en la diferenciación de rayos sensoriales". Dinámica del desarrollo . 221 (4): 422–430. doi : 10.1002/dvdy.1161 . PMID  11500979. S2CID  23197295.
  10. ^ Gallegos, Jenna E.; Rosa, Alan B. (1 de agosto de 2015). "El misterio perdurable de la mejora mediada por intrones". Ciencia de las plantas . 237 : 8-15. doi :10.1016/j.plantsci.2015.04.017. ISSN  1873-2259. PMID  26089147.
  11. ^ Rosa, A (2002). "Requisitos para la mejora de la expresión génica mediada por intrones en Arabidopsis". ARN . 8 (11): 1444–53. doi :10.1017/S1355838202020551. PMC 1370350 . PMID  12458797. 
  12. ^ Rosa, Alan B.; Elfersi, Tali; Parra, Genis; Korf, Ian (1 de marzo de 2008). "Los intrones promotores proximales en Arabidopsis thaliana están enriquecidos en señales dispersas que elevan la expresión genética". La célula vegetal . 20 (3): 543–551. doi :10.1105/tpc.107.057190. ISSN  1532-298X. PMC 2329928 . PMID  18319396. 
  13. ^ Rosa, Alan B. (1 de diciembre de 2004). "El efecto de la ubicación del intrón en la mejora de la expresión génica mediada por intrones en Arabidopsis". El diario de las plantas . 40 (5): 744–751. doi : 10.1111/j.1365-313X.2004.02247.x . ISSN  1365-313X. PMID  15546357.