Krüppel es un gen gap en Drosophila melanogaster , ubicado en el cromosoma 2R, que codifica un factor de transcripción C2H2 con dedos de zinc . [1] [2] Los genes Gap trabajan juntos para establecer el patrón del segmento anteroposterior del insecto mediante la regulación del factor de transcripción que codifica los genes de la regla del par . Estos genes, a su vez, regulan los genes de polaridad de segmento . [3] Krüppel significa "lisiado" en alemán, llamado así por la apariencia tullida de las larvas mutantes, que no han podido desarrollar los segmentos torácicos y anteriores adecuados en la región abdominal. [4] [5] [6] Los mutantes también pueden tener duplicaciones abdominales en espejo.
Krüppel | ||||||
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Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | kr | |||||
UniProt | P07247 | |||||
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Krüppel homólogo 1 | ||||||
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Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | kr-h1 | |||||
UniProt | P08155 | |||||
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Krüppel homólogo 2 | ||||||
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Organismo | ||||||
Símbolo | kr-h2 | |||||
UniProt | Q9V447 | |||||
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Factor luna similar a Krüppel | ||||||
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Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | luna | |||||
UniProt | Q8MR37 | |||||
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Los homólogos humanos de Krüppel se denominan colectivamente factores similares a Krüppel , un conjunto de proteínas bien caracterizadas por su papel en la carcinogénesis. [7] [8] [9] [10] [11]
Vía de expresión de Krüppel
Krüppel se expresa en el centro del embrión durante la etapa de desarrollo del blastodermo celular. [12] Su patrón de expresión está restringido a este dominio en gran parte a través de interacciones con los genes de efecto materno Bicoid y Nanos , y el gen gap compañero Hunchback y Knirps. [13]
Las transcripciones maternas bicoides se depositan en el extremo anterior del embrión, mientras que las transcripciones maternas Nanos se encuentran en la parte posterior. Las transcripciones de ARNm jorobado están presentes en todo el embrión. Bicoid y Nanos codifican morfógenos que tienen el efecto opuesto en la traducción del ARNm de Hunchback : Bicoid activa la traducción, mientras que Nanos la reprime. [14] Como tal, el ARNm de Jorobado se traduce de modo que la proteína Jorobada está presente en el gradiente de concentración que disminuye a lo largo del eje anteroposterior. Este gradiente de jorobado da como resultado indirectamente un límite anterior para la expresión de Knirps . Otros factores inducen un límite posterior, de modo que Knirps se expresa en una franja en la región posterior del embrión.
Jorobado y Knirps son factores de transcripción que regulan la expresión de Krüppel . Los niveles altos de jorobado inhiben la expresión, mientras que los niveles bajos de jorobado la activan. Knirps actúa como represor para inhibir la expresión. Esto da como resultado que Krüppel se exprese en una franja en el centro del eje AP del embrión, donde la concentración de jorobado ha caído a un nivel lo suficientemente bajo como para que pueda actuar como un activador, pero Knirps aún no está presente para inhibir. De esta manera, los gradientes iniciales de morfógenos pueden conducir al establecimiento de una región específica dentro del blastodermo. Se puede comparar con un filtro de ancho de banda estrecho en ingeniería.
Efectos de la expresión de Krüppel
La proteína Krüppel es un factor de transcripción y se ha demostrado que actúa como represor . Funciona en colaboración con otros genes gap y sus productos proteicos localizados para regular la expresión de los genes de la regla del par primario, incluso saltados ( eve ), peludos ( h ) y runt. [15] Se ha postulado que Krüppel inhibe la expresión de eve para crear el límite posterior de la franja dos de eve , y también se ha encontrado evidencia de que Krüppel es un jugador específicamente en la formación de la franja peluda 7. [16] [17] Los patrones de expresión del gen de la regla del par, a su vez, regulará los genes de polaridad del segmento, lo que hará que Krüppel sea esencial para el desarrollo adecuado a lo largo del eje anterior posterior y la identidad del segmento.
Significación clínica
Krüppel ha mostrado homología con los factores similares a Krüppel de los mamíferos , que desempeñan papeles biológicos clave en la patogenia de muchas enfermedades humanas: cáncer, [18] obesidad, [19] trastornos inflamatorios [20] y complicaciones cardiovasculares. [21] Además, se sabe que los KLF participan en la generación de células madre pluripotentes inducibles y en la preservación del estado pluripotente de las células madre embrionarias . [22] [23] [24]
Ver también
- Drosophila melanogaster
- Embriogénesis de Drosophila
- Efecto materno
Referencias
- ^ Kinzler KW, Ruppert JM, Bigner SH, Vogelstein B (marzo de 1988). "El gen GLI es un miembro de la familia Kruppel de proteínas con dedos de zinc". Naturaleza . 332 (6162): 371–4. Código bibliográfico : 1988Natur.332..371K . doi : 10.1038 / 332371a0 . PMID 2832761 .
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enlaces externos
- Diagrama en el Davidson College : un embrión de Drosophila en la etapa de blastodermo celular con triple marcado para tres proteínas de segmentación, incluidas Krüppel (en azul) Hairy (verde) y Giant (rojo).
- Kruppel + proteína, + Drosophila en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .