Elemento ultraconservado

Un elemento ultraconservado (abreviado UCE, do inglés ultra-conserved element) é unha rexión do ADN que é idéntica en polo menos dúas especies de seres vivos.^[1] Un dos primeiros estudos sobre UCEs mostrou que certas secuencias de ADN humanas dunha lonxitude de 200 nucleótidos ou maiores estaban totalmente conservadas (tiñan idéntica secuencia de nucleótidos) en ratas e ratos.^[2] Malia que a miúdo son secuencias de ADN non codificante,^[3] algúns elementos ultraconservados son transcricionalmente activos, orixinando moléculas de ARN non codificante.^[4]

Evolución

A perfecta conservación destes longos tramos de ADN crese que ten unha importancia evolutiva, xa que estas rexións parecen ter experimentado unha forte selección negativa durante de 300 a 400 millóns de anos.^[2][3][5] A probabilidade de encontrar elementos ultraconservados por azar (baixo evolución neutra) foi estimada como menor de 10⁻²² en 2,9 miles de millóns de bases.^[2]

Funcións

Foron identificados 481 elementos ultraconservados no xenoma humano.^[1][2] Unha base de datos que recolle información xenómica sobre elementos ultraconservados (UCbase) que comparten o 100% de identidade entre humanos, ratos e ratas está dispoñible en .^[6] Un pequeno número deles que son transcritos foron asociados a carcinomas e leucemias humanas.^[4] Por exemplo, TUC338 está fortemente regulado á alza nas células de carcinoma hepatocelular humano.^[7] Un estudo que compara os elementos ultraconservados entre humanos e o peixe Takifugu rubripes propuxo que foron importantes no desenvolvemento dos vertebrados.^[8] Varios elementos ultraconservados están localizados preto de reguladores transcricionais ou xenes do desenvolvemento.^[2][9] Outras funcións son a amplificación e a regulación do empalme do ARN.^[1]

Notas

1. Jeff Reneker, Eric Lyons, Gavin C. Conant, J. Chris Pires, Michael Freeling, Chi-Ren Shyu and Dmitry Korkin (2012-05-08). "Long identical multispecies elements in plant and animal genomes". PNAS 109 (19): 1183–1191. doi:10.1073/pnas.1121356109.
2. Bejerano, G; Pheasant, M; Makunin, I; Stephen, S; Kent, WJ; Mattick, JS; Haussler, D (2004-05-28). "Ultraconserved elements in the human genome.". Science 304 (5675): 1321–5. PMID 15131266. doi:10.1126/science.1098119.
3. Katzman, S; Kern, AD; Bejerano, G; Fewell, G; Fulton, L; Wilson, RK; Salama, SR; Haussler, D (2007-08-17). "Human genome ultraconserved elements are ultraselected.". Science 317 (5840): 915. PMID 17702936. doi:10.1126/science.1142430.
4. Calin, GA, Liu, CG, Ferracin, M, Hyslop, T, Spizzo, R, Sevignani, C, Fabbri, M, Cimmino, A, Lee, EJ, Wojcik, SE, Shimizu, M, Tili, E, Rossi, S, Taccioli, C, Pichiorri, F, Liu, X, Zupo, S, Herlea, V, Gramantieri, L, Lanza, G, Alder, H, Rassenti, L, Volinia, S, Schmittgen, TD, Kipps, TJ, Negrini, M, Croce, CM (Sep 2007). "Ultraconserved regions encoding ncRNAs are altered in human leukemias and carcinomas.". Cancer Cell 12 (3): 215–29. PMID 17785203. doi:10.1016/j.ccr.2007.07.027.
5. Sathirapongsasuti, JF; Sathira, N; Suzuki, Y; Huttenhower, C; Sugano, S (Mar 2011). "Ultraconserved cDNA segments in the human transcriptome exhibit resistance to folding and implicate function in translation and alternative splicing.". Nucleic Acids Research 39 (6): 1967–79. PMC 3064809. PMID 21062826. doi:10.1093/nar/gkq949. Consultado o 17 August 2011.
6. Taccioli, Cristian; Fabbri, Enrica; Visone, Rosa; Volinia, Stefano; Calin, George A; Fong, Louise Y; Gambari, Roberto; Bottoni, Arianna; Acunzo, Mario; Hagan, John; Iorio, Marilena V; Piovan, Claudia; Romano, Giulia; Croce, Carlo Maria (Jan 2009). "UCbase & miRfunc: a database of ultraconserved sequences and microRNA function". Nucleic Acids Res. 37 (Database issue): D41–8. PMC 2686429. PMID 18945703. doi:10.1093/nar/gkn702.
7. Braconi, C, Valeri, N, Kogure, T, Gasparini, P, Huang, N, Nuovo, GJ, Terracciano, L, Croce, CM, Patel, T (2011-01-11). "Expression and functional role of a transcribed noncoding RNA with an ultraconserved element in hepatocellular carcinoma.". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108 (2): 786–91. PMC 3021052. PMID 21187392. doi:10.1073/pnas.1011098108. Consultado o 18 August 2011.
8. Woolfe, A, Goodson, M, Goode, DK, Snell, P, McEwen, GK, Vavouri, T, Smith, SF, North, P, Callaway, H, Kelly, K, Walter, K, Abnizova, I, Gilks, W, Edwards, YJ, Cooke, JE, Elgar, G (Jan 2005). "Highly conserved non-coding sequences are associated with vertebrate development.". PLoS Biology 3 (1): e7. PMC 526512. PMID 15630479. doi:10.1371/journal.pbio.0030007. Consultado o 18 August 2011.
9. "Unexpressed but Indispensable—The DNA Sequences That Control Development". PLoS Biology 3 (1): e19. Jan 2005. doi:10.1371/journal.pbio.0030019.

Véxase tamén

Outros artigos

• Secuencia conservada
• Rexións aceleradas humanas
• Sintenia

Bibliografía

Ryu et al. BMC Evolutionary Biology 2012