El complejo Bithorax (BX-C) es uno de los dos complejos de genes homeóticos de Drosophila melanogaster , ubicado en el brazo derecho del cromosoma 3. [1] Es responsable de la diferenciación de los dos tercios posteriores (tórax posterior y cada segmento abdominal). de la mosca por la regulación de tres genes dentro del complejo: Ultrabithorax (Ubx) , abdominal A (abd-A) y Abdominal B (Abd-B) . [2] [3] [4]
Una eliminación completa de este complejo da como resultado que los segmentos posteriores del embrión de Drosophila se conviertan en copias del segundo segmento torácico. [5]
Historia
La primera mutación homeótica que se aisló fue el mutante bithorax (bx) en 1915 por Calvin Bridges, [6] que más tarde fue trabajado y mejor caracterizado como un grupo de genes por Edward B. Lewis. [5] Lewis descubrió que BX-C contenía genes que codifican proteínas que controlan los niveles de desarrollo torácico y abdominal, y postuló que al menos cuatro de estos genes estaban regulados por elementos reguladores cis, así como un locus separado (Polycomb) que actuó como represor . [5] Sin embargo, investigaciones posteriores han encontrado que el complejo solo contiene tres genes que se expresan diferencialmente en cada parasegmento. [7] El trabajo de Lewis en BX-C le valió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1995. [8]
Información genética
El complejo genético se encuentra en el brazo derecho del cromosoma 3 junto con el otro complejo genético homeótico, el complejo Antennapedia (Antp) . [1] Tiene más de 300 kb de longitud y contiene nueve dominios reguladores cis distintos. [2] Las tres unidades de transcripción, Ubx, abd-A y Abd-B , están distribuidas uniformemente en el complejo. [6] Un embrión mutante con un triple knock-out de Ubx, abd-A y Abd-B tiene un fenotipo que es idéntico al de un embrión con una deleción completa de BX-C, lo que sugiere que las tres unidades de transcripción son las sólo unidades codificantes de proteínas funcionales en el complejo. [3] Esto se confirmó cuando finalmente se secuenció todo el complejo en 1995. [2] Solo alrededor del 1,4% de la secuencia BX-C codifica proteínas. [2]
La eliminación de todo el complejo da como resultado la muerte del embrión al final del desarrollo. [5] También muestra cambios en la segmentación de la cutícula embrionaria, con todos los segmentos abdominales y el tercer segmento torácico asemejándose al segundo segmento torácico. [5] Las mutaciones individuales dentro del complejo también resultan en cambios segmentarios, aunque no tan dramáticos como la eliminación completa del complejo. [9]
Modelado
BX-C controla el patrón diferencial del segmento torácico posterior (T3) y los 8 segmentos abdominales (A1-A8) de Drosophila . [10] Durante el desarrollo embrionario, la regulación de la expresión de BX-C ocurre en el nivel de unidades llamadas parasegmentos. Los parasegmentos están ligeramente desalineados con los segmentos anatómicos, cada uno de los cuales comprende la parte posterior de un segmento y la parte anterior del segmento adyacente. [10]
Los patrones de expresión específicos de parasegmento de los genes BX-C están controlados por regiones reguladoras cis grandes y complejas . [4] [7] Se han identificado 9 subdominios reguladores cis funcionalmente distintos: abx / bx, bxd / pbx, iab-2, iab-3, iab-4, iab-5, iab-6, iab-7 y iab-8,9. Se organizan a lo largo del cromosoma en el mismo orden que los parasegmentos en los que actúan. [2] [4] Las mutaciones con pérdida de función de un subdominio darán como resultado que un parasegmento objetivo se convierta en una copia del parasegmento que es inmediatamente anterior a él. [5] [9]
Referencias
- ↑ a b McGinnis W, Levine MS, Hafen E, Kuroiwa A, Gehring WJ (marzo de 1984). "Una secuencia de ADN conservada en genes homoeóticos de los complejos de Drosophila Antennapedia y bithorax". Naturaleza . 308 (5958): 428–33. Código Bib : 1984Natur.308..428M . doi : 10.1038 / 308428a0 . PMID 6323992 .
- ^ a b c d e Martin CH, Mayeda CA, Davis CA, Ericsson CL, Knafels JD, Mathog DR, et al. (Agosto de 1995). "Secuencia completa del complejo bithorax de Drosophila" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 92 (18): 8398–402. Código Bibliográfico : 1995PNAS ... 92.8398M . doi : 10.1073 / pnas.92.18.8398 . PMC 41164 . PMID 7667301 .
- ^ a b Casanova J, Sánchez-Herrero E, Busturia A, Morata G (octubre de 1987). "Combinaciones mutantes dobles y triples del complejo bithorax de Drosophila" . El diario EMBO . 6 (10): 3103–9. doi : 10.1002 / j.1460-2075.1987.tb02619.x . PMC 553750 . PMID 14650432 .
- ^ a b c Duncan I (1 de diciembre de 1987). "El complejo bitórax". Revisión anual de genética . 21 (1): 285–319. doi : 10.1146 / annurev.ge.21.120187.001441 . PMID 3327467 .
- ^ a b c d e f Lewis EB (diciembre de 1978). "Un complejo de genes que controla la segmentación en Drosophila". Naturaleza . 276 (5688): 565–70. Código Bibliográfico : 1978Natur.276..565L . doi : 10.1038 / 276565a0 . PMID 103000 .
- ^ a b Maeda RK, Karch F (enero de 2009). "El complejo bithorax de Drosophila un excepcional cúmulo de Hox". Temas actuales en biología del desarrollo . 88 : 1–33. doi : 10.1016 / S0070-2153 (09) 88001-0 . PMID 19651300 .
- ^ a b Maeda RK, Karch F (abril de 2006). "El ABC del BX-C: el complejo bitórax explicado" . Desarrollo . 133 (8): 1413–22. doi : 10.1242 / dev.02323 . PMID 16556913 .
- ^ "Todos los premios Nobel de Fisiología o Medicina" . NobelPrize.org . Consultado el 27 de noviembre de 2019 .
- ^ a b Bender W, Akam M, Karch F, Beachy PA, Peifer M, Spierer P, et al. (Julio de 1983). "Genética molecular del complejo Bithorax en Drosophila melanogaster". Ciencia . Springer Holanda. 221 (4605): 23–9. doi : 10.1007 / 978-1-4020-6345-9_14 . ISBN 9781402063435. PMID 17737996 .
- ^ a b Lewis EB (diciembre de 1978). "Un complejo de genes que controla la segmentación en Drosophila". Naturaleza . 276 (5688): 565–70. Código Bibliográfico : 1978Natur.276..565L . doi : 10.1038 / 276565a0 . PMID 103000 .