La proteína homeobox NANOG es un factor de transcripción que ayuda a las células madre embrionarias (ESC) a mantener la pluripotencia al suprimir los factores de determinación celular . [5] Varios tipos de cáncer están asociados con NANOG.
NANOG | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | NANOG , entrez: 79923, Nanog, Nanog homeobox | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 607937 MGI : 1919200 HomoloGene : 78027 GeneCards : NANOG | ||||||||||||||||||||||||
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 12: 7,79 - 7,8 Mb | Crónicas 6: 122,71 - 122,71 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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Etimología
El nombre NANOG deriva de Tír na nÓg (irlandés para "Tierra de los jóvenes"), un nombre dado al Otro Mundo Celta en la mitología irlandesa y escocesa. [6] [7]
Estructura
La proteína NANOG humana codificada por el gen NANOG1, consta de 305 aminoácidos y posee 3 dominios funcionales: el dominio N-terminal, el dominio C-terminal y el motivo de homeodominio conservado . La región del homeodominio facilita la unión al ADN. El gen humano Nanog 1 se encuentra en el cromosoma 12 y el ARNm contiene un marco de lectura abierto (ORF) de 915 pb con 4 exones y 3 intrones. [8]
La región N-terminal de NANOG humano es rica en residuos de serina, treonina y prolina, y el C-terminal contiene un dominio rico en triptófano. El homeodominio en hNANOG varía de los residuos 95 a 155. También hay genes NANOG adicionales (NANOG2, NANOG p8) que potencialmente afectan la diferenciación de las ESC. Los científicos han demostrado que NANOG1 es fundamental para la autorrenovación y la pluripotencia, y NANOG p8 se expresa en gran medida en las células cancerosas. [9]
Función
NANOG es un factor de transcripción en células madre embrionarias (ESC) y se cree que es un factor clave para mantener la pluripotencia . Se cree que NANOG funciona junto con otros factores como POU5F1 (4 de octubre) y SOX2 para establecer la identidad ESC. Estas células ofrecen un área de estudio importante debido a su capacidad para mantener la pluripotencia. En otras palabras, estas células tienen la capacidad de convertirse virtualmente en cualquier célula de cualquiera de las tres capas germinales ( endodermo , ectodermo , mesodermo ). Es por esta razón que comprender los mecanismos que mantienen la pluripotencia de una célula es fundamental para que los investigadores comprendan cómo funcionan las células madre y puede conducir a futuros avances en el tratamiento de enfermedades degenerativas.
Se ha descrito que NANOG se expresa en el lado posterior del epiblasto al inicio de la gastrulación. [10] Allí, NANOG se ha implicado en la inhibición de la hematopoyesis embrionaria al reprimir la expresión del factor de transcripción Tal1 . [11] En esta etapa embrionaria, NANOG reprime Pou3f1 , un factor de transcripción crucial para la formación del eje antero-posterior. [10]
El análisis de embriones detenidos demostró que los embriones expresan genes marcadores de pluripotencia como POU5F1 , NANOG y Rex1 . Las líneas ESC humanas derivadas también expresaron marcadores de pluripotencia específicos:
- TRA-1-60
- TRA-1-81
- SSEA4
- fosfatasa alcalina
- TERT
- Rex1
Estos marcadores permitieron la diferenciación en condiciones in vitro e in vivo en derivados de las tres capas germinales. [12]
POU5F1 , TDGF1 (CRIPTO), SALL4 , LECT1 y BUB1 también son genes relacionados, todos responsables de la autorrenovación y la diferenciación pluripotente. [13]
Se ha descubierto que la proteína NANOG es un activador transcripcional para el promotor Rex1 , que desempeña un papel clave en el mantenimiento de la expresión de Rex1 . La eliminación de NANOG en células madre embrionarias da como resultado una reducción de la expresión de Rex1 , mientras que la expresión forzada de NANOG estimula la expresión de Rex1 . [14]
Además de los efectos de NANOG en las etapas embrionarias de la vida, la expresión ectópica de NANOG en las células madre adultas puede restaurar el potencial de proliferación y diferenciación que se pierde debido al envejecimiento del organismo o la senescencia celular. [15] [16] [17] [18] [19]
Significación clínica
Cáncer
NANOG se expresa en gran medida en las células madre del cáncer y, por tanto, puede funcionar como un oncogén para promover la carcinogénesis. La alta expresión de NANOG se correlaciona con una escasa supervivencia en pacientes con cáncer. [20] [21] [22]
Investigaciones recientes han demostrado que la localización de NANOG y otros factores de transcripción tienen consecuencias potenciales sobre la función celular. La evidencia experimental ha demostrado que el nivel de expresión de NANOG p8 está elevado especialmente en las células cancerosas, lo que significa que el gen NANOG p8 es un miembro crítico en las células madre cancerosas (CSC), por lo que eliminarlo podría reducir la malignidad del cáncer. [23]
Diagnósticos
El gen p8 de NANOG se ha evaluado como un biomarcador de cáncer pronóstico y predictivo. [24]
Células madre cancerosas
Nanog es un factor de transcripción que controla tanto la autorrenovación como la pluripotencia de las células madre embrionarias . De manera similar, la expresión de las proteínas de la familia Nanog aumenta en muchos tipos de cáncer y se correlaciona con un peor pronóstico. [25]
Evolución
Los seres humanos y los chimpancés comparten diez pseudogenes NANOG (NanogP2-P11) durante la evaluación, dos de ellos se encuentran en el cromosoma X y se caracterizan por las secuencias promotoras 5 'y la ausencia de intrones como resultado de la retrotransposición del ARNm [26], todo en el mismos lugares: un pseudogén de duplicación y nueve retropseudogenes. De los nueve retropseudogenes NANOG compartidos, dos carecen de las colas poli (A) características de la mayoría de los retropseudogenes, lo que indica que se produjeron errores de copia durante su creación. Debido a la alta improbabilidad de que los mismos pseudogenes (incluidos los errores de copia) existan en los mismos lugares en dos genomas no relacionados , los biólogos evolutivos señalan a NANOG y sus pseudogenes como evidencia de un origen común entre humanos y chimpancés. [27]
Ver también
- Potenciador
- Histona
- 4 de octubre
- Caja Pribnow
- Promotor
- Polimerasa de ARN
- Brachyury
- Factores de transcripción
- Red reguladora de genes
- Bioinformática
Referencias
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enlaces externos
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- El descubrimiento revela más sobre la inmortalidad de las células madre