Las secuencias repetidas (también conocidas como elementos repetitivos , unidades repetidas o repeticiones ) son patrones de ácidos nucleicos (ADN o ARN) que ocurren en múltiples copias en todo el genoma . ADN repetitivo se detectó primero debido a su rápida re-asociación cinética. En muchos organismos, una fracción significativa del ADN genómico es muy repetitiva, y más de dos tercios de la secuencia consta de elementos repetitivos en los seres humanos. [1]
Los elementos repetitivos que se encuentran en los genomas se clasifican en diferentes clases, según su estructura y / o el modo de multiplicación. La disposición de elementos repetitivos consiste en matrices de secuencias repetidas en tándem o en repeticiones dispersas por todo el genoma (ver más abajo).
Los debates sobre las posibles funciones de estos elementos son de larga data. Las referencias controvertidas al ADN "basura" o "egoísta" se presentaron desde el principio, lo que implica que los segmentos de ADN repetitivos son restos de la evolución pasada o secuencias autónomas autorreplicantes que piratean la maquinaria celular para proliferar. [2] [3] Descubierto originalmente por Barbara McClintock , [4] las repeticiones dispersas se han reconocido cada vez más como una fuente potencial de variación y regulación genética . Junto con estas funciones reguladoras, también se ha propuesto una función estructural del ADN repetido en la configuración del plegamiento 3D de los genomas. [5]Esta hipótesis solo está respaldada por un conjunto limitado de evidencia experimental. Por ejemplo, en humanos, ratones y moscas, varias clases de elementos repetitivos presentan una alta tendencia a la colocalización dentro del espacio nuclear, lo que sugiere que la célula puede utilizar posiciones de repeticiones de ADN como un mapa de plegamiento del genoma. [6]
Las secuencias de repetición en tándem, en particular las repeticiones de trinucleótidos, son la base de varias enfermedades humanas . Las repeticiones de trinucleótidos pueden expandirse en la línea germinal durante generaciones sucesivas dando lugar a manifestaciones cada vez más graves de la enfermedad. Las condiciones de la enfermedad en las que se produce la expansión incluyen la enfermedad de Huntington , el síndrome de X frágil , varias ataxias espinocerebelosas , distrofia miotónica y ataxia de Friedrich . [7] Las expansiones de repetición de trinucleótidos pueden ocurrir a través del deslizamiento de la hebra durante la replicación del ADN o durante la reparación del ADN.síntesis. [7]
Las secuencias repetidas de hexanucleótidos GGGGCC en el gen C9orf72 son una causa común de esclerosis lateral amiotrófica y demencia frontotemporal . [8] Las secuencias de repetición de trinucleótidos CAG subyacen a varias ataxias espinocerebelosas (SCA- SCA1 ; SCA2; SCA3; SCA6; SCA7; SCA12; SCA17 ). [8] La enfermedad de Huntington es el resultado de una expansión inestable de secuencias CAG repetidas en el exón 1 del gen de la huntingtina ( HTT ). HTT codifica una proteína de andamio que participa directamente enreparación del daño oxidativo del ADN . [9] Se ha observado que los genes que contienen repeticiones de CAG patógenas a menudo codifican proteínas que tienen un papel en la respuesta al daño del ADN y que las expansiones repetidas pueden afectar las vías específicas de reparación del ADN. [10] Una reparación defectuosa de los daños del ADN en secuencias repetidas puede causar una mayor expansión de estas secuencias, creando así un círculo vicioso de patología. [10]
En los primates, la mayoría de LINE son LINE-1 y la mayoría de SINE son Alu . Los SVA son específicos de hominoides.