La vitelogenina ( VTG o menos conocida como VG ) (del latín vitellus , yema y genero , yo produzco ) es un precursor de la yema de huevo que transporta proteínas y algunos lípidos desde el hígado a través de la sangre a los ovocitos en crecimiento, donde se convierte en parte de la yema Normalmente, solo se encuentra en la sangre o en la hemolinfa de las hembras y, por tanto, puede utilizarse como biomarcador en vertebrados de exposición a estrógenos ambientales que estimulan niveles elevados tanto en machos como en hembras. [1] "Vitelogenina" es un término sinónimo para el gen y la proteína expresada. El producto proteico se clasifica como una glicolipoproteína, que tiene propiedades de azúcar, grasa y proteína. Pertenece a una familia de varias proteínas transportadoras de lípidos .
Dominio de transporte de lípidos de vitelogenina | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Vitelogenina_N | |||||||
Pfam | PF01347 | |||||||
Clan pfam | CL0020 | |||||||
InterPro | IPR001747 | |||||||
INTELIGENTE | SM00638 | |||||||
PROSITE | PS51211 | |||||||
SCOP2 | 1llv / SCOPe / SUPFAM | |||||||
Superfamilia OPM | 254 | |||||||
Proteína OPM | 1lsh | |||||||
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Vitelinógeno, hoja beta abierta | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | DUF1943 | |||||||
Pfam | PF09172 | |||||||
InterPro | IPR015255 | |||||||
SCOP2 | 1lsh / SCOPe / SUPFAM | |||||||
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La vitelogenina es un precursor de la yema de huevo que se encuentra en las hembras de casi todas las especies ovíparas, incluidos peces, anfibios, reptiles, aves, la mayoría de los invertebrados y monotremas. [2] La vitelogenina es el precursor de las lipoproteínas y fosfoproteínas que constituyen la mayor parte del contenido proteico de la yema. En presencia de sustancias químicas disruptivas endocrinas estrogénicas (EDC), los peces machos pueden expresar el gen Vg de una manera dependiente de la dosis . La expresión del gen Vg en peces machos puede usarse como un marcador molecular de exposición a EDC estrogénicos . [3]
Función
La vitelogenina proporciona la principal proteína de la yema de huevo que es una fuente de nutrientes durante el desarrollo temprano de los vertebrados e invertebrados que ponen huevos ( ovíparos ) . Aunque la vitelogenina también transporta algunos lípidos para la deposición en la yema, el mecanismo principal para la deposición de lípidos de la yema es, en cambio, a través de las VLDL, al menos en aves y reptiles. [4] Los precursores de vitelogenina son apolipoproteínas de dominios múltiples (proteínas que se unen a los lípidos para formar lipoproteínas), que se dividen en distintas proteínas de la yema . Existen diferentes proteínas vitelogenina, que se componen de combinaciones variables de componentes de la proteína de la yema; sin embargo, se conservan los sitios de escisión . [ cita requerida ]
Componentes
En los vertebrados, una vitelogenina completa se compone de:
- un péptido señal N-terminal para la exportación,
- y cuatro regiones que se pueden escindir en proteínas de la yema, estas son:
- lipovitelina -1,
- fosvitina ,
- lipovitelina-2,
- Dominio del factor de von Willebrand tipo D (YGP40). [5] [6]
Dominio de transporte de lípidos N-terminal
Este dominio particular representa una región conservada que se encuentra en varias proteínas de transporte de lípidos , incluida la vitelogenina, la proteína de transferencia de triglicéridos microsomales y la apolipoproteína B-100. [7]
Tráfico de vesículas
Este dominio en particular, el dominio de transporte de lípidos de vitelogenina, también se encuentra en la proteína de transferencia de triglicéridos microsomales (MTTP) y en la apolipoproteína B. Ayuda al tráfico celular y la exportación de carga. [ cita requerida ]
Proteína microsomal de transferencia de triglicéridos (MTTP)
La proteína de transferencia de triglicéridos microsomal (MTTP) es una proteína de transferencia de lípidos del retículo endoplásmico involucrada en la biosíntesis y carga de lípidos de la apolipoproteína B. MTTP también está involucrada en la etapa tardía del tráfico de CD1d en el compartimento lisosómico , siendo CD1d el antígeno lipídico similar al MHC I presentando la molécula . [8]
Apolipoproteína B
La apolipoproteína B puede existir en dos formas: B-100 y B-48. La apolipoproteína B-100 está presente en varias lipoproteínas, incluidas las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), las lipoproteínas de densidad intermedia (IDL) y las lipoproteínas de baja densidad (LDL), y pueden ensamblar partículas VLDL en el hígado . [9] La apolipoproteína B-100 se ha relacionado con el desarrollo de aterosclerosis .
Proteínas humanas que contienen este dominio
APOB ( consulte la estructura nativa de LDL-ApoB a 37 ° C en YouTube ); [10] MTTP ;
Abejas
Las abejas depositan moléculas de vitelogenina en los cuerpos grasos del abdomen y la cabeza. Los cuerpos grasos aparentemente actúan como un depósito de almacenamiento de alimentos. La glicolipoproteína vitelogenina tiene una funcionalidad adicional, ya que actúa como un antioxidante para prolongar la vida útil de la abeja reina y del recolector , así como una hormona que afecta el comportamiento futuro de búsqueda de alimento. [11] La salud de una colonia de abejas melíferas depende de las reservas de vitelogenina de las abejas nodrizas: las recolectoras tienen niveles bajos de vitelogenina. Como jornaleros prescindibles, los recolectores se alimentan con la proteína suficiente para mantenerlos trabajando en su arriesgada tarea de recolectar néctar y polen. Los niveles de vitelogenina son importantes durante la etapa del nido y por lo tanto influyen en la división del trabajo de las abejas melíferas. [ cita requerida ]
El título de vitelogenina de una abeja nodriza que se desarrolló en los primeros cuatro días después de la emergencia, afecta su edad posterior para comenzar a buscar alimento y si busca preferentemente néctar o polen. Si los trabajadores jóvenes tienen escasez de alimentos en sus primeros días de vida, tienden a comenzar a buscar alimento temprano y preferentemente en busca de néctar. Si se alimentan moderadamente, a la edad normal se alimentan preferentemente de néctar. Si se alimentan abundantemente, inmediatamente después de la emergencia, su título de vitelogenina es alto y comienzan a buscar alimento más tarde en la vida, recolectando preferentemente polen. El polen es la única fuente de proteína disponible para las abejas melíferas. [ cita requerida ]
Circuito de retroalimentación de hormonas juveniles
Para la mayoría de las especies de insectos investigadas, se ha documentado que la hormona juvenil estimula la transcripción de los genes de vitelogenina y el consiguiente control de la producción de vitelogenina (cf. Engelmann, 1983; Wyatt y Davey, 1996). [12] [13]
La expresión de vitelogenina es parte de un circuito de retroalimentación reguladora que permite que la vitelogenina y la hormona juvenil se repriman mutuamente. Es probable que la vitelogenina y la hormona juvenil actúen de forma antagónica en la abeja melífera para regular el desarrollo y el comportamiento de las abejas melíferas. La supresión de uno conduce a títulos elevados del otro. [14]
Es probable que el equilibrio entre la vitelogenina y los niveles de hormonas juveniles también esté involucrado en el comportamiento de enjambre . [15]
Los niveles de hormonas juveniles descienden en las colonias de abejas melíferas antes del enjambre y, por lo tanto, se espera que aumenten los niveles de vitelogenina. Se puede suponer que las abejas enjambres querrían empacar la mayor cantidad de vitelogenina posible para extender su vida útil y poder construir rápidamente un nuevo nido. [ cita requerida ]
Evolución
Los vertebrados comenzaron con una sola copia del gen de la vitelogenina, y los linajes ave-mamífero y anfiliano experimentaron duplicaciones que dieron lugar a los genes modernos. Con la excepción de los monotremas , los mamíferos tienen todos sus genes de vitelogenina convertidos en pseudogenes, aunque la región sinténica de las aves VIT1-VIT2-VIT3 todavía se puede encontrar y alinear. [16] En los monotremas, solo uno de los genes seguía siendo funcional. [17]
Ver también
- Glicoproteína
- Lipoproteína
Referencias
- ^ "Definición de VITELLOGENIN" .
- ^ Robinson, Richard (18 de marzo de 2008). "Para los mamíferos, la pérdida de yema y la ganancia de leche fueron de la mano" . PLOS Biología . 6 (3): e77. doi : 10.1371 / journal.pbio.0060077 . PMC 2267822 . PMID 20076706 .
- ^ Tran, Thi Kim Anh; Yu, Richard Man Kit; Islam, Rafiquel; Nguyen, Thi Hong Tham; Bui, Thi Lien Ha; Kong, Richard Yuen Chong; O'Connor, Wayne A .; Leusch, Frederic DL; Andrew-Priestley, Megan; MacFarlane, Geoff R. (mayo de 2019). "La utilidad de la vitelogenina como biomarcador de sustancias químicas disruptoras endocrinas estrogénicas en moluscos". Contaminación ambiental . 248 : 1067–1078. doi : 10.1016 / j.envpol.2019.02.056 . hdl : 10072/386355 . PMID 31091639 .
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- Los investigadores secuencian los genomas del ornitorrinco y del equidna . En: ciencia-noticias. 7 de enero de 2021
zoología chordata.
Otras lecturas
- Wheeler, Diana E .; Kawooya, John K. (1990). "Purificación y caracterización de vitelogenina de abejas". Archivos de Bioquímica y Fisiología de Insectos . 14 (4): 253-267. doi : 10.1002 / arch.940140405 . PMID 2134180 .
- "Expresión génica de vitelogenina en pececillo de cabeza gorda macho como indicador de exposición a sustancias químicas disruptivas endocrinas (EDC) en un entorno acuático" . EPA.gov. 2006.
- Amdam, GV; Norberg, K .; Omholt, SW; Kryger, P .; Lourenço, AP; Bitondi, MMG; Simões, ZLP (noviembre de 2005). "Las concentraciones más altas de vitelogenina en las abejas obreras pueden ser una adaptación a la vida en climas templados". Insectes Sociaux . 52 (4): 316–319. doi : 10.1007 / s00040-005-0812-2 . S2CID 25197924 .
- Seehuus, S.-C .; Norberg, K .; Gimsa, U .; Krekling, T .; Amdam, GV (17 de enero de 2006). "La proteína reproductiva protege a las abejas melíferas funcionalmente estériles del estrés oxidativo" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 103 (4): 962–7. doi : 10.1073 / pnas.0502681103 . PMC 1347965 . PMID 16418279 .
- Nelson, C. Mindy; Ihle, Kate E; Fondrk, M. Kim; Page, Robert E; Amdam, Gro V; Chittka, Lars (6 de marzo de 2007). "El gen de la vitelogenina tiene múltiples efectos de coordinación en la organización social" . PLOS Biología . 5 (3): e62. doi : 10.1371 / journal.pbio.0050062 . PMC 1808115 . PMID 17341131 .
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enlaces externos
- Science Daily: La vitelogenina es un 'tren de carga' para la salud y la vida útil