Nodal es una proteína secretora que en los seres humanos está codificada por el gen NODAL [5] [6] que se encuentra en el cromosoma 10q 22.1. [7] Pertenece a la superfamilia del factor de crecimiento transformante beta (TGF-β). Como muchos otros miembros de esta superfamilia, participa en la diferenciación celular en la embriogénesis temprana , desempeñando un papel clave en la transferencia de señales desde el nodo, en la línea primitiva anterior , al mesodermo de la placa lateral (LPM). [8] [9]
NODAL |
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Estructuras disponibles |
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PDB | Búsqueda de ortólogos: PDBe RCSB |
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Lista de códigos de identificación de PDB |
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4N1D |
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Identificadores |
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Alias | NODAL , HTX5, factor de diferenciación del crecimiento nodal |
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Identificaciones externas | OMIM : 601265 MGI : 97359 HomoloGene : 8417 GeneCards : NODAL |
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Ubicación de genes ( humanos ) |
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| Chr. | Cromosoma 10 (humano) [1] |
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| Banda | 10q22.1 | Comienzo | 70 431 936 pb [1] |
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Final | 70,447,951 pb [1] |
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Ubicación de genes ( ratón ) |
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| Chr. | Cromosoma 10 (ratón) [2] |
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| Banda | 10 B4 | 10 32,21 cm | Comienzo | 61,417,972 pb [2] |
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Final | 61,425,338 pb [2] |
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Ontología de genes |
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Función molecular | • la actividad del ligando receptor • actividad de citoquina • tipo I de activina de unión al receptor • actividad morfógeno • la transformación de la unión al receptor beta del factor de crecimiento • actividad del factor de crecimiento
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Componente celular | • región extracelular • espacio extracelular
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Proceso biológico | • trophectodermal morfogénesis celular • pulmón izquierdo morfogénesis • nodal vía de señalización implicada en la determinación del mesodermo lateral izquierda / derecha asimetría • neural doblar formación • proceso materna involucrado en el parto • compromiso destino celular • desarrollo endodermo • factor de crecimiento transformante beta ruta de señalización de receptor involucrado en primitiva la formación de estrías • morfogénesis placa de suelo • diferenciación celular endodérmico • célula ectodermo de células extraembrionario epiblasto de señalización implicadas en anterior / posterior eje especificación • SMAD proteína de transducción de señal • especificación del patrón embrionario • especificación polaridad de proximal / distal eje • regulación positiva de la vía de señalización nodal involucrado en la determinación de la asimetría lateral izquierda / derecha del mesodermo • desarrollo del sistema digestivo • regulación positiva de la adhesión célula-célula • desarrollo pulmonar • regulación positiva de la proliferación de células epiteliales • desarrollo de la placenta • regulación negativa de la diferenciación celular • positi regulación de la fosforilación de la proteína SMAD restringida por la vía • formación del mesodermo • regulación negativa de la vía de señalización del receptor de andrógenos • gastrulación con la segunda formación de la boca • formación de la estructura anatómica implicada en la morfogénesis • regulación positiva de la actividad del factor de transcripción de unión al ADN • regulación del mantenimiento de la población de células madre • formación de anatómica límite • embrionario placenta desarrollo • en el desarrollo embrionario el útero • regulación negativa de la transcripción por la ARN polimerasa II • regulación negativa de la migración de células del trofoblasto • morfogénesis de tejidos • BMP vía de señalización • desarrollo del sistema nervioso • regulación positiva de la angiogénesis • tubo de corazón embrionario desarrollo • vía de señalización nodal • mantenimiento de la población de células madre • desarrollo de organismos multicelulares • bucle cardíaco • proceso embrionario involucrado en el embarazo femenino • desarrollo del corazón • regulación positiva de la actividad endopeptidasa de tipo cisteína involucrada en el proceso apoptótico • el desarrollo del cerebro • axial mesodérmico especificación del destino celular • desarrollo vasculatura • regulación positiva de activin receptor vía de señalización • determinación de la izquierda a la derecha simetría / • materna placenta desarrollo • regulación de la transducción de señales • gastrulación • trophectodermal diferenciación celular • desarrollo mesendoderm • regulación positiva de la célula proliferación de la población • regulación positiva de la cascada ERK1 y ERK2 • morfogénesis del esqueleto craneal embrionario • desarrollo hepático • regulación positiva de la producción del factor de crecimiento endotelial vascular • migración celular involucrada en la gastrulación • regulación negativa de la proliferación de células del trofoblasto coriónico • especificación del eje anterior / posterior • migración celular • regulación de la gastrulación • formación de estrías primitivas • regulación negativa del desarrollo celular • regulación positiva de la transcripción por la ARN polimerasa II • morfogénesis del tracto digestivo • regulación positiva de la transducción de señales de la proteína SMAD • anterior / po especificación del patrón posterior • inhibición de la diferenciación de células neuroepiteliales • desarrollo celular • regulación de la actividad del receptor de señalización • regulación del proceso apoptótico • regulación de la cascada de MAPK • transducción de señales
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Fuentes: Amigo / QuickGO |
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Ortólogos |
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Especies | Humano | Ratón |
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Entrez | | |
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Ensembl | | |
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UniProt | | |
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RefSeq (ARNm) | | |
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RefSeq (proteína) | | |
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Ubicación (UCSC) | 10: 70,43 - 70,45 Mb | Crónicas 10: 61,42 - 61,43 Mb |
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Búsqueda en PubMed | [3] | [4] |
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Wikidata |
Ver / editar humano | Ver / Editar mouse |
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La señalización nodal es importante en las primeras etapas del desarrollo para la formación del mesodermo y endodermo y la organización posterior de las estructuras axiales izquierda-derecha. [6] [10] [11] Además, Nodal parece tener funciones importantes en el patrón neural, célula madre de mantenimiento [7] [11] y muchos otros procesos de desarrollo, incluyendo la izquierda / derecha lateralidad . [10] [12]
Nodal puede unirse a los receptores de serina / treonina quinasa de tipo I y tipo II, con Cripto-1 actuando como su correceptor. [13] La señalización a través de SMAD 2/3 y la posterior translocación de SMAD 4 al núcleo promueve la expresión de genes implicados en la proliferación y diferenciación. [7] Nodal también activa su propia expresión a través de un circuito de retroalimentación positiva. [11] [13] Está estrictamente regulado por los inhibidores Lefty A, Lefty B, Cerberus y Tomoregulin-1, que pueden interferir con la unión del receptor nodal. [9] [11]
Nodal es una citocina ampliamente distribuida . [14] La presencia de Nodal no se limita a los vertebrados , también se sabe que se conserva en otros deuterostomas ( cefalocordados , tunicados y equinodermos ) y protostomas como los caracoles, pero ni en el nematodo C. elegans (otro protosoma) ni en la fruta. mosca Drosophila (un artrópodo) tiene una copia de nodal. [15] [16] Aunque el ratón y el ser humano solo tienen un gen nodal , el pez cebra contiene tres parálogos nodales : estrabismo, cíclope y zurdo, y la rana cinco (xnr1,2,3,5 y 6). Aunque los homólogos nodales del pez cebra son muy similares, se han especializado para realizar diferentes funciones; por ejemplo, Squint y Cyclops son importantes para la formación del mesoendodermo, mientras que Southpaw tiene un papel importante en la morfogénesis asimétrica del corazón y la asimetría visceral izquierda-derecha. [17] Otro ejemplo de especiación de proteínas es el caso de la rana donde Xnr1 y Xnr2 regulan los movimientos en la gastrulación en contraste con Xnr5 y Xnr6 que están involucrados en la inducción del mesodermo. [18] En el ratón, Nodal se ha implicado en la asimetría izquierda-derecha, el patrón neural y la inducción del mesodermo (ver señalización nodal ).
La señalización nodal regula la formación del mesodermo de una manera específica de especie. Así, en Xenopus , Xnr controla la formación del mesodermo dorsoventral a lo largo de la zona marginal. En el pez cebra , Squint y Cyclops son responsables de la formación del mesodermo animal-vegetal . En pollo y ratón , Vg1 y Nodal promueven respectivamente la formación de estrías primitivas en el epiblasto. [11] En el desarrollo del pollito, Nodal se expresa en la hoz de Koller . [19] Los estudios han demostrado que un knockout nodal en el ratón causa la ausencia de la línea primitiva y falla en la formación del mesodermo , lo que lleva a un paro del desarrollo justo después de la gastrulación . [20] [21] [22]
En comparación con la especificación del mesodermo , la especificación del endodermo requiere una mayor expresión de Nodal. Aquí, Nodal estimula las homeoproteínas mezcladoras, que pueden interactuar con SMAD para regular al alza genes específicos del endodermo y reprimir genes específicos del mesodermo . [11]
La asimetría izquierda-derecha (LR) de los órganos viscerales en los vertebrados también se establece mediante la señalización nodal . Mientras que Nodal se expresa inicialmente simétricamente en el embrión , después de la gastrulación , Nodal se restringe asimétricamente al lado izquierdo del organismo. [7] [11] Está altamente conservado entre los deuterostomas. [23] [24] Se encontró un ortólogo de Nodal en caracoles y se demostró que también estaba involucrado en la asimetría izquierda-derecha en 2008. [24]
Para permitir el desarrollo del tejido neural anterior, la señalización nodal debe reprimirse después de inducir el mesendodermo y la simetría LR. [11] [13]
La investigación reciente en el ratón y humanos células madre embrionarias (hESCs) indica que nodal parece estar implicado en el mantenimiento de células madre auto-renovación y pluripotentes potenciales. [7] [11] [25] [26] Por lo tanto, la sobreexpresión de Nodal en hESC conduce a la represión de la diferenciación celular. [11] Por el contrario, la inhibición de la señalización nodal y activina permitió la diferenciación de hESC. [7]