Bicoide es un gen de efecto materno cuyo gradiente de concentración de proteínasmodela el eje anteroposterior (AP) durante la embriogénesis de Drosophila . Bicoide fue la primera proteína que se demostró que actúa como morfógeno . [2] Aunque Bicoid es importante para el desarrollo de Drosophila y otros dípteros superiores, [3] está ausente en la mayoría de los otros insectos, donde su función es cumplida por otros genes. [4] [5]
Bicoide de proteína homeótica | ||||||
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Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | bcd | |||||
UniProt | P09081 | |||||
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Papel en el modelado axial
El ARNm bicoide se localiza activamente en la parte anterior del huevo de la mosca de la fruta durante la ovogénesis [6] a lo largo de los microtúbulos [7] por la proteína motora dineína , [8] y se retiene allí por asociación con la actina cortical . [9] La traducción de bicoide está regulada por su 3 ′ UTR y comienza después de la deposición del huevo. La difusión y convección dentro del sincitio producen un gradiente exponencial de proteína bicoide [2] [10] en aproximadamente una hora, después de lo cual las concentraciones nucleares de bicoide permanecen aproximadamente constantes a través de la celularización. [11] Un modelo alternativo propone la formación de un gradiente de ARNm bicoide en el embrión a lo largo de los microtúbulos corticales que luego sirve como plantilla para la traducción de la proteína Bicoide para formar el gradiente de proteína Bicoide. [12] [13] [14] La proteína bicoide reprime la traducción del ARNm caudal y mejora la transcripción de los genes de la brecha anterior , incluidos el jorobado, la ortodentícula y la cabeza de botón.
Estructura y función
Bicoide es una de las pocas proteínas que utiliza su homeodominio para unirse a objetivos de ADN y ARN para regular su transcripción y traducción, respectivamente. El homeodominio de unión a ácido nucleico de Bicoid se ha resuelto mediante RMN . [15] El bicoide contiene un motivo rico en arginina (parte de la hélice que se muestra axialmente en esta imagen) que es similar al que se encuentra en la proteína del VIH REV y es esencial para su unión al ácido nucleico. [dieciséis]
La formación de gradientes de proteínas bicoides es uno de los primeros pasos en el patrón AP de embriones de mosca de la fruta. La expresión espacial adecuada de los genes posteriores se basa en la solidez de este gradiente a las variaciones comunes entre los embriones, incluido el número de ARNm bicoides depositados por la madre y el tamaño del huevo. Los estudios comparativos filogenéticos [17] y de evolución experimental [18] sugieren un mecanismo inherente para la generación robusta de un gradiente de proteína bicoide escalado. Los mecanismos que se han propuesto para efectuar este escalado incluyen la degradación no lineal de Bicoide, [19] la retención nuclear como un regulador dependiente del tamaño del coeficiente de difusión efectivo de la proteína Bicoide, [10] [20] y el escalado del flujo citoplasmático. [10]
Ver también
Referencias
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