La familia de proteínas DAZ (Deleted in AZoospermia ) es un grupo de tres proteínas de unión a ARN altamente conservadas que son importantes en la gametogénesis y la meiosis . Por tanto, las mutaciones en los genes que codifican las proteínas DAZ pueden tener consecuencias perjudiciales para la fertilidad. [1]
Los tres miembros de la familia de proteínas DAZ incluyen BOULE (BOLL), DAZL (DAZLA) y DAZ ( DAZ1 , DAZ2 , DAZ3 y DAZ4 ). DAZ1 se encuentra en el cromosoma Y en primates superiores y es importante para la espermatogénesis . BOULE y DAZL son importantes tanto para la ovogénesis como para la espermatogénesis. BOULE y DAZL están ubicados en autosomas como copias únicas. Sin embargo DAZ se encuentra con múltiples copias en el cromosoma Y solamente. BOULE está presente en invertebrados , DAZL en vertebrados y DAZ en primates .[2]
Descubrimiento
Cada miembro de la familia de proteínas DAZ fue descubierto individualmente, durante un período de tiempo, por diferentes grupos de investigación. BOULE se identificó por primera vez en Drosophila , con homólogos que se encuentran en otros organismos, desde anémona de mar a los seres humanos , DAZL se cree que han venido de BOULE por una duplicación de genes evento y se descubrió primero en ratones, pero está presente en todos los vertebrados , y la El gen DAZ del cromosoma Y se encontró por primera vez en machos infértiles , pero también está presente en simios y monos del Viejo Mundo . [2] DAZ surgió durante la evolución de los primates por (i) transposición (movimiento) del gen autosómico al cromosoma Y, (ii) removiendo partes no deseadas de Exones dentro del gen transpuesto y (iii) amplificación (haciendo múltiples copias) del gen modificado gene. [3]
Mecanismo de acción
La familia de proteínas DAZ tiene múltiples mecanismos de acción con diferentes efectos reguladores sobre la traducción. [1] Las proteínas ejercen su acción sobre los ARNm diana uniendo varias secuencias 3'-UTR a través de su motivo de reconocimiento de ARN conservado. DAZL, que se une a la secuencia GUU de los ARNm diana, interactúa con las proteínas de unión a poli (A) (PABP) para iniciar la traducción. En consecuencia, las PABP se unen a las colas poli (A) de los ARNm diana y hacen que el extremo 5 'se doble, acercándolo al extremo 3'. Esto ayuda al reclutamiento de unidades ribosómicas y, por lo tanto, al inicio de la traducción. [4] Esta es una función importante de DAZL, ya que muchos ARNm dentro de las células germinales tienen colas cortas de pol (A) y, por lo tanto, no serían reclutadas para la traducción sin la ayuda de DAZL. [1]
DAZ y DAZL también interactúan con la proteína de unión a ARN de represión traduccional PUM2 de la familia Pumilio RBP. [5] PUM2 interactúa con las regiones conservadas RRM y DAZ para formar un complejo que puede interactuar con otros ARNm para regular su traducción. Aunque el mecanismo de este complejo no se comprende completamente, se cree que debido al papel inhibidor de PUM2 independiente, la combinación de DAZ / DAZL y PUM2 ejercerá efectos represivos similares. [1]
Caracteristicas de la familia
La familia de proteínas DAZ son reguladores de traducción de ARNm con un motivo de reconocimiento característico para unirse a ARNm diana y una secuencia de 24 aminoácidos que es característica de la familia, denominada repeticiones DAZ. [2] La estructura característica de la familia de proteínas es un único dominio de unión a ARN similar a RRM en el extremo N (extremo amino) y repeticiones de aminoácidos en el extremo C (extremo carboxi). La familia de proteínas DAZ es uno de los pocos ejemplos de una proteína de unión a ARN específica de tejido que actúa como regulador del desarrollo. [6] En ratones y seres humanos, la proteína DAZ no se distribuye uniformemente en el citoplasma de las células germinales premeióticas debido a su oligomerización consigo misma. Sin embargo, actualmente no hay datos relevantes para DAZL y BOULE. Ninguno de los miembros de la familia se encuentra en plantas u hongos, lo que sugiere que la familia DAZ es una familia de genes de reproducción específica de animales.
Conservación entre especies
La expresión de las proteínas DAZ varía entre especies, pero se expresa principalmente en células germinales primordiales (PGC). Un homólogo de DAZ se expresa en casi todas las etapas de la espermatogénesis , desde las PGC hasta los espermatozoides maduros. [5] La conservación de los genes de la familia DAZ entre varias especies que van desde organismos unicelulares hasta humanos indica su importante papel en la fertilidad. [5] Más precisamente, DAZ solo está presente en primates superiores, sin ningún homólogo presente en organismos unicelulares, mientras que BOULE se encuentra en especies que van desde anémonas de mar hasta humanos y DAZL se conserva entre los vertebrados . [2] BOULE fue el primer gen que se originó, mientras que DAZ evolucionó a partir de DAZL durante la evolución de los primates, lo que resultó en una similitud del 90% en los humanos. [2]
Significación clínica
En los seres humanos, el 50% de los problemas de infertilidad son causados por los hombres, [2] y de esto, las deleciones genéticas en el cromosoma Y constituyen una gran parte de esta mayoría, ya que solo los hombres tienen el cromosoma Y. El gen DAZ está presente en el cromosoma Y y la deleción de este gen se ha demostrado directamente como una de las principales causas de infertilidad. Esto provoca que no se encuentren espermatozoides en el semen y se denomina azoospermia . Un homólogo de DAZ se expresa en casi todas las etapas de la espermatogénesis, desde las células germinales primordiales (PGC) hasta los espermatozoides maduros. [5]
DAZ no es absolutamente necesario para la espermatogénesis, ya que algunos hombres con DAZ eliminado todavía pueden engendrar hijos. DAZ empuja los ESC hacia las células germinales con características moleculares de espermátidas. [5]
DAZL se expresa en humanos desde la migración temprana de células germinales progenitoras hasta la diferenciación de los espermatozoides . Dado que DAZL se encuentra en un autosoma, se ha demostrado que es importante en el desarrollo de células germinales tanto de ovocitos como de espermatocitos (en espermatogénesis y ovogénesis ), aunque en diferentes patrones de expresión para ambos.
Referencias
- ↑ a b c d Fu XF, Cheng SF, Wang LQ, Yin S, De Felici M, Shen W (2015). "Proteínas de la familia DAZ, actores clave para el desarrollo de células germinales" . Revista Internacional de Ciencias Biológicas . 11 (10): 1226–35. doi : 10.7150 / ijbs.11536 . PMC 4551758 . PMID 26327816 .
- ^ a b c d e f Reynolds N, Cooke HJ (enero de 2005). "Papel de los genes DAZ en la fertilidad masculina" . Biomedicina reproductiva en línea . 10 (1): 72–80. doi : 10.1016 / s1472-6483 (10) 60806-1 . PMID 15705297 .
- ^ Dhanoa JK, Mukhopadhyay CS, Arora JS (julio de 2016). "Genes del cromosoma Y que afectan la fertilidad masculina: una revisión" . Mundo Veterinario . 9 (7): 783–91. doi : 10.14202 / vetworld.2016.783-791 . PMC 4983133 . PMID 27536043 .
- ^ Goss DJ, Kleiman FE (marzo de 2013). "Proteínas de unión a poli (A): ¿son todas iguales?" . Revisiones interdisciplinarias de Wiley: ARN . 4 (2): 167–79. doi : 10.1002 / wrna.1151 . PMC 3580857 . PMID 23424172 .
- ^ a b c d e Vangompel MJ, Xu EY (enero de 2011). "Los roles de la familia DAZ en la espermatogénesis: ¿más que una simple traducción?" . Espermatogénesis . 1 (1): 36–46. doi : 10.4161 / spmg.1.1.14659 . PMC 3329454 . PMID 22523742 .
- ^ Yen PH (junio de 2004). "Funciones biológicas putativas de la familia DAZ" . Revista Internacional de Andrología . 27 (3): 125–9. doi : 10.1111 / j.1365-2605.2004.00469.x . PMID 15139965 .