El elemento de poliadenilación citoplasmática (CPE) es un elemento de secuencia que se encuentra en la región no traducida 3 ' del ARN mensajero . Si bien se sabe que varios elementos de secuencia regulan la poliadenilación citoplásmica, el CPE es el mejor caracterizado. [1] La secuencia de CPE más común es UUUUAU, aunque existen otras variaciones. [2] La unión de la proteína de unión a CPE ( CPEB ) a esta región promueve la extensión de la cola de poliadenina existente y, en general, la activación del ARNm para la traducción de proteínas.. Este alargamiento ocurre después de que el ARNm se ha exportado desde el núcleo al citoplasma. Una cola poli (A) más larga atrae más proteínas de unión a poliadenina (PABP) citoplasmáticas que interactúan con varias otras proteínas citoplasmáticas que estimulan la asociación del ARNm y el ribosoma. [1] El alargamiento de la cola de poli (A) tiene un papel en el aumento de la eficiencia de traducción del ARNm. Las colas de poliadenina se extienden desde aproximadamente 40 bases hasta 150 bases. [2]
La poliadenilación citoplasmática debe distinguirse de la poliadenilación nuclear ; La poliadenilación citoplasmática se produce en el citoplasma en ARNm específicos en lugar de ocurrir en el núcleo y afectar a casi todos los ARNm eucariotas. [3] Entre otras funciones, se ha identificado un papel destacado para el CPE en la ovogénesis , espermatogénesis , mitosis y el crecimiento de nuevas sinapsis [4] [5] [6] El papel del CPE se caracterizó por primera vez en ovocitos de Xenopus y embriones, pero investigaciones recientes han identificado roles para el CPE en células somáticas. [1] [7] Se ha demostrado que algunos ARNm de protooncogén contienen CPE. Uno de esos genes es Myc. El nivel de producción de las diferentes proteínas CPEB determina si la expresión de Myc conduce a la formación de tumores. [8] También se ha demostrado que el gen supresor de tumores TP53 está regulado por un CPE. Las líneas celulares que no producen CPEB muestran niveles más bajos de la proteína p53 y se vuelven inmortales en lugar de mostrar senescencia . [9]
El eCPE y el C-CPE son otros dos elementos de poliadenilación citoplásmica que se encuentran dentro de los embriones. La secuencia de eCPE más común es UUUUUUUUUUUU mientras que la secuencia de C-CPE es generalmente una región muy rica en C con la U ocasional. Todas estas CPE tienen en común que su efectividad para promover la extensión de la cola poli (A) depende de su proximidad a la señal poli (A). [1] De manera óptima, deberían estar dentro de los 25 nucleótidos pero pueden estar tan lejos como 100 nucleótidos de la señal poli (A). [10] Alternativamente, los CPE pueden causar represión de la traducción si dos secuencias de CPE están ubicadas dentro de 50 nucleótidos entre sí dentro del 3 'UTR. [1]Las mayores cantidades de represión se observan cuando los dos CPE están separados por 10 a 12 nucleótidos. Si el CPE tiene una secuencia de no consenso, es necesario un elemento de unión a Pumilio (PBE) cercano para que se produzca la activación traslacional. Si el CPE tiene una secuencia de consenso, la presencia del PBE puede duplicar la activación de traducción resultante. [10] El CPE no es el único elemento que actúa en cis para regular el procesamiento de 3'UTR, ya que las señales de poliadenilación alternativa (APA), los sitios diana de microARN y los elementos ricos en AU (ARE) también tienen funciones en la determinación de la longitud de la poli (A ) cola. [11]
La investigación sobre el CPE se ha centrado en dilucidar aún más su papel en la regulación traslacional y su papel en el desarrollo. La investigación sobre las neuronas Aplysia ha demostrado que el CPE tiene un papel en la regulación de la formación de la memoria. Cuando se forman recuerdos a largo plazo, los CPE que se encuentran en los ARNm de actina neuronal permiten la regulación positiva de esta proteína. El aumento de las concentraciones de actina permite que crezcan nuevas sinapsis, lo que permite el almacenamiento de la memoria. [12]