Secuencias reguladoras en el genoma humano

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En el genoma humano, se han encontrado muchas secuencias diferentes que son responsables de la regulación del gen. La regulación se refiere al control de la expresión génica (el proceso de construcción de ARN mensajero sobre una porción de la molécula de ADN). Por lo general, estas son secuencias cortas que están cerca del gen o dentro del gen.

A veces se encuentran a una distancia considerable del gen (potenciadores). La sistematización de estas secuencias, la comprensión de los mecanismos de trabajo, así como los problemas de regulación mutua de un grupo de genes por parte de un grupo de enzimas relevantes, se encuentran actualmente solo en la etapa inicial del estudio. La regulación mutua de los grupos de genes se describe utilizando redes de regulación de genes. El estudio de estos temas se encuentra en la unión de varias disciplinas: matemática aplicada, computación de alto rendimiento y biología molecular. El conocimiento surge de las comparaciones de los genomas de diversos organismos y gracias a los avances en la organización de la transcripción artificial de genes en el laboratorio.

La identificación de secuencias reguladoras en el genoma humano se basó parcialmente en el conservadurismo evolutivo (propiedades de la conservación de fragmentos importantes de la secuencia cromosómica que responden aproximadamente a la misma función). Según algunas hipótesis, en el árbol evolutivo, la rama que separa al hombre y al ratón apareció hace unos 70-90 millones de años. Para dos genomas, las secuencias conservadoras se identificaron mediante métodos informáticos (secuencias idénticas o muy diferentes en los genomas comparados) en la parte no codificante y resultó que están activamente involucrados en los mecanismos de regulación génica para ambos organismos.

Otro enfoque para obtener secuencias reguladoras se basa en la comparación de genes humanos y de peces. Las secuencias de genes y las secuencias reguladoras en humanos y peces globo son sustancialmente similares, pero el genoma del pez globo contiene 8 veces menos "ADN basura". Tal "compacidad" del genoma de los peces hace que sea mucho más fácil encontrar secuencias reguladoras para los genes.

En los últimos años, se ha acumulado cada vez más evidencia que sugiere que las secuencias de ADN reguladoras que actúan en cis-trans (o isomería geométrica) pueden no ser los únicos determinantes de la expresión génica, pero que las transacciones de ADN también dependen de la posición genómica de los genes, la localización subnuclear de las secuencias de ADN. y una compleja interacción del genoma con características específicas de la arquitectura nuclear.

El núcleo está organizado en compartimentos específicos, que incluyen cuerpos de proteínas nucleares, dominios de cromatina eucarióticos y heterocromáticos, complejos multiproteínicos compartimentados y poros nucleares que hacen posible el transporte nuclear-citoplásmico. La dinámica, la organización temporal y espacial de los núcleos de las células eucariotas es el determinante central de la función genómica y es importante para comprender la relación entre la arquitectura del núcleo, la organización genómica y la expresión génica.

Muchos cuerpos proteicos se describen dentro del núcleo, como los cuerpos de PML o cuerpos de Cajal (rev. Spector 2003). Estos cuerpos revelan una posición no aleatoria en relación con regiones específicas del núcleo. Se atribuyen diferentes funciones a diferentes cuerpos nucleares, pero solo estamos comenzando a comprender el papel de los cuerpos nucleares en la transcripción de genes, el procesamiento de ARN y la reparación de ADN. Una propiedad interesante de los cuerpos nucleares es su participación en modificaciones de proteínas post-transcripcionales, como la SUMOylation para cuerpos de PML o metilación de arginina para cuerpos de Cajal, en su generación y / o mantenimiento (rev. Seeler y Dejean 2003; Heun 2007).

Alrededor del 1% del genoma humano está ocupado por los genes integrados de los retrovirus (retrovirus endógenos). Estos genes generalmente no benefician al huésped, pero hay excepciones. Así, hace unos 43 millones de años, los genes retrovirales que sirvieron para construir la envoltura del virus entraron en el genoma de los ancestros de los monos y los humanos. En humanos y monos, estos genes están involucrados en la placenta.

La mayoría de los retrovirus se integraron en el genoma ancestral humano hace más de 25 millones de años. Entre los retrovirus endógenos humanos más jóvenes no se encuentran actualmente.

Referencias: https://camstanbookspain.blogspot.com/p/enfermedades-geneticas-clasificacion.html