Elemento regulador en cis
Un elemento regulador en cis ou elemento cis regulador (do inglés cis-regulatory element, CRE) ou tamén elemento cis[1] é unha rexión do ADN ou do ARN que regula a expresión de xenes situados na mesma molécula de ADN (normalmente refírese a un cromosoma). Estes elementos dise que teñen unha actuación en cis ou que actúan en cis (cis-acting). A palabra cis vén do latín e significa "no mesmo lado que". Un elemento cis pode estar localizado augas arriba da secuencia codificante do xene que controla (nunha rexión promotora ou mesmo aínda máis augas ariba en amplificadores), ou augas abaixo da secuencia codificante do xene, ou no propio xene (por exemplo nun intrón ou na rexión UTR), ou no ARNm.
Elementos cis e trans
[editar | editar a fonte]Un exemplo de secuencia regulatoria que actúa en cis é o operador do operón lac. A esta secuencia de ADN únese o represor lac, o cal impide a transcrición dos xenes adxacentes na mesma molécula de ADN. O operador lac considérase que actúa en cis na regulación dos xenes próximos. O propio operador non codifica unha proteína ou ARN, senón que só é un sitio de unión de moléculas.
Algúns xenes exprésanse coordinadamente durante un mesmo momento do desenvolvemento porque teñen módulos de secuencia comúns, que son elementos de resposta que actúan en cis.
Polo contrario, un elemento regulador en trans ou elemento trans regulador é un xene que produce un factor difusible, normalmente unha proteína, que pode modificar a expresión de xenes afastados do xene do que foi transcrito (ás veces se lle chama elemento regulatorio en trans á propia proteína ou factor). Ese factor que actúa en trans pode ser, por exemplo, un factor de transcrición que regula un xene no cromosoma 6 pero que se transcribiu a partir dun xene situado no cromosoma 11. O termo ten a palabra latina trans, que significa "ao outro lado de". Son factores deste tipo os factores de transcrición xerais, os factores de transcrición específicos de tecidos ou as proteínas de unión ao ADN regulatorias. Tamén poden selo certos ARN pequenos regulatorios.
Hai, pois, elementos cis reguladores e trans reguladores. Os elementos en cis non codifican proteínas ou ARN (son sitios de unión); os elementos en trans codifican proteínas e/ou moléculas de ARN e actúan indirectamente a través delas. Os elementos cis reguladores con frecuencia son sitios de unión para un ou máis factores que actúan en trans.
En resumo, os elementos reguladores en cis están presentes na mesma molécula de ADN que o xene ao cal regulan, mentres que os elementos reguladores en trans poden regular xenes moi afastados do xene do cal se transcribiron.
Exemplos de elementos reguladores en cis no ARN
[editar | editar a fonte]| Tipo | Abreviatura | Función | Distribución | Ref. |
|---|---|---|---|---|
| Elemento de cambio de marco | Regula o uso de marcos alternativos nun ARNm | Arqueas, bacterias, eucariotas, virus de ARN | [2][3][4] | |
| Elemento de resposta ao ferro | IRE | Regula a expresión de xenes asociados co metabolismo do ferro | Eucariotas | [5] |
| Péptido líder | Regula a transcrición de xenes asociados ou operóns | Bacterias | [6] | |
| Sitio interno de entrada ao ribosoma | IRES | Inicia a tradución no medio dun ARNm | virus de ARN, eucariotas | [7] |
| Secuencia de inserción de pirrolisina | PYLIS | Dirixe a tradución como pirrolisina dun codón inmediatamente adxacente UAG (que normalmente é un codón de parada) | Arqueas | [8] |
| Riboswitch | Regulación xénica | Bacterias, eucariotas | [9] | |
| Secuencia de inserción da selenocisteína | SECIS | Dirixe a tradución como selenocisteína do codón UGA (normamente un codón de parada) | Metazoos | [10] |
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Coordinadores: Jaime Gómez Márquez, Ana Mª Viñas Díaz e Manuel González González. Redactores: David Villar Docampo e Luís Vale Ferreira. Revisores lingüísticos: Víctor Fresco e Mª Liliana Martínez Calvo. (2010). Dicionario de bioloxía galego-castelán-inglés. (PDF). Xunta de Galicia. p. 67. ISBN 978-84-453-4973-1.
- ↑ Bekaert M, Firth AE, Zhang Y, Gladyshev VN, Atkins JF, Baranov PV (2010). "Recode-2: new design, new search tools, and many more genes.". Nucleic Acids Res 38 (Database issue): D69–74. PMC 2808893. PMID 19783826. doi:10.1093/nar/gkp788.
- ↑ Chung BY, Firth AE, Atkins JF (2010). "Frameshifting in alphaviruses: a diversity of 3' stimulatory structures.". J Mol Biol 397 (2): 448–56. PMID 20114053. doi:10.1016/j.jmb.2010.01.044.
- ↑ Giedroc DP, Cornish PV (2009). "Frameshifting RNA pseudoknots: structure and mechanism.". Virus Res 139 (2): 193–208. PMC 2670756. PMID 18621088. doi:10.1016/j.virusres.2008.06.008.
- ↑ Hentze MW, Kühn LC (1996). "Molecular control of vertebrate iron metabolism: mRNA-based regulatory circuits operated by iron, nitric oxide, and oxidative stress". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93 (16): 8175–82. PMC 38642. PMID 8710843. doi:10.1073/pnas.93.16.8175.
- ↑ Platt T (1986). "Transcription termination and the regulation of gene expression.". Annu Rev Biochem 55: 339–72. PMID 3527045. doi:10.1146/annurev.bi.55.070186.002011.
- ↑ Mokrejs M, Vopálenský V, Kolenaty O; et al. (2006). "IRESite: the database of experimentally verified IRES structures (www.iresite.org)". Nucleic Acids Res. 34 (Database issue): D125–30. PMC 1347444. PMID 16381829. doi:10.1093/nar/gkj081.
- ↑ Théobald-Dietrich A, Giegé R, Rudinger-Thirion J (2005). "Evidence for the existence in mRNAs of a hairpin element responsible for ribosome dependent pyrrolysine insertion into proteins". Biochimie 87 (9-10): 813–7. PMID 16164991. doi:10.1016/j.biochi.2005.03.006.
- ↑ Breaker RR (2008). "Complex riboswitches". Science 319 (5871): 1795–7. PMID 18369140. doi:10.1126/science.1152621.
- ↑ Walczak, R; Westhof E, Carbon P, Krol A (1996). "A novel RNA structural motif in the selenocysteine insertion element of eukaryotic selenoprotein mRNAs". RNA 2 (4): 367–379. PMC 1369379. PMID 8634917.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte]Bibliografía
[editar | editar a fonte]- Wray GA (2007). "The evolutionary significance of cis-regulatory mutations". Nature Reviews Genetics 8 (3): 206–216. PMID 17304246. doi:10.1038/nrg2063.
- Gompel N, Prud'homme B, Wittkopp PJ, Kassner VA, Carroll SB (2005). "Chance caught on the wing: cis regulation evolution and the origin of pigmentation patterns in Drosophila". Nature 433 (7025): 481–487. PMID 15690032. doi:10.1038/nature03235.
- Prud'homme B, Gompel N, Rokas A, Kassner VA, Williams TM, Yeh SD, True JR, Carroll SB (2006). "Repeated morphological evolution through cis regulatory changes in a pleiotropic gene". Nature 440 (7087): 1050–1053. PMID 16625197. doi:10.1038/nature04597.
- Stern DL (2000). "Perspective: Evolutionary developmental biology and the problem of variation". Evolution 54 (4): 1079–1091. PMID 11005278.
- Weatherbee, Scott D.; Carroll, Sean B.; Grenier, Jennifer K. (2004). From DNA to Diversity: Molecular Genetics and the Evolution of Animal Design. Cambridge, MA: Blackwell Publishers. ISBN 1-4051-1950-0.
