DESCRIPCIÓ

La proteïna CHOP, també anomenada DDIT3, és un factor induïble per dany al DNA que provoca parada del creixement.


[tornar a resultats]





ESTRUCTURA GENÒMICA


[tornar a resultats]





ESTRUCTURA PROTEICA

El gen CHOP codifica per una proteïna que, com es pot veure en la imatge, està formada per les següents regions i dominis:


Figura 5: Dominis proteïna Chop.

Per tal de detallar millor aquestes regions i dominis, s'utilitza la seqüència aminoacídica de la proteïna. En lletra blava es destaca la part de la proteïna CHOP que participa en la fusió. Com que aquesta part conté els dominis d'unió al DNA i Leucine-Zipper, aquests es mantindran en la proteïna fusionada.


Figura 6: Seqüència de la proteïna Chop.


[tornar a resultats]





HOMOLOGIA: Conservació en altres espècies

En aquest apartat es mostren les espècies que la base de dades de l'Ensembl considera ortòlogues del nostre gen humà. S'ha utilitzat aquesta base de dades perquè és la que ens proporciona més informació al respecte. Cal destacar que aquestes espècies presenten dos percentatges d'homologia (target %id i query % id). Això és degut, com ja s'ha comentat a l'apartat d'homologia de la proteïna FUS, a que les seqüències no solen ser de la mateixa longitud i no és el mateix comparar la seqüència llarga amb la curta que a la inversa.

Espècie Target % id Query % id Tipus Espècie Target % id Query % id Tipus
Bos taurus
93 92 1 to 1 Canis familiaris
92 92 1 to 1
Cavia porcellus
90 89 1 to 1 Danio rerio
32 41 1 to 1
Dasypus novemcinctus
91 90 1 to 1 Echinops telfairi
87 86 1 to 1
Gasterosteus aculeatus
14 23 1 to 1 Macaca mulatta
98 98 1 to 1
Mus musculus
88 88 1 to 1 Oryzias latipes
15 24 1 to 1
Pan troglodytes
99 99 1 to 1 Rattus norvegicus
91 90 1 to 1
Takifugu rubripes
16 24 1 to 1 Tetraodon nigroviridis
15 24 1 to 1
Tupaia belangeri
93 94 1 to 1 Xenopus tropicalis
38 47 1 to 1
Taula 1: Ortòlegs.

Si ens fixem bé en els percentatges d'homologia de cada una de les espècie, trobem alguns que presenten valors molt baixos. Això ens porta a pensar que aquestes espècies comparteixen només algunes característiques mínimes dels gens, com poden ser dominis específics, etc. En conseqüència, s'ha decidit establir un mínim d'homologia (65%) necessari per considerar les espècies ortòlogues. Les espècies que superen aquest percentatge estan marcades a la taula en color blau.

L'Ensembl proporciona un arbre filogenètic corresponent a la seva llista d'ortòlegs. Amb les mateixes seqüències es fan els alineaments amb el programa ClustalW i es construeix un arbre filogenètic amb el programa Mega. Els dos arbres es mostren a continuació.


     Figura 8: Arbre filogenètic a partir del ClustalW i el Mega.


     Figura 9: Arbre filogenètic de l'Ensembl.

Si comparem aquests dos arbres es pot veure que ambdós segueixen una coherència evolutiva a nivell global, és a dir, els grups principals (mamífers, peixos, etc.) es mantenen agrupats. Tot i això, també observem algunes espècies, mal connectades amb d'altres.
Aquest és el cas, per exemple, de les espècies Canis familiaris i Felis catus, que es troben separades en l'arbre del ClustalW i agrupades en l'arbre de l'Ensembl. Això fa que considerem més fiable l'arbre de l'Ensembl, tot i que tots dos arbres donen una idea global de com el gen es troba més conservat en espècies properes i menys conservat en espècies més allunyanes.



[tornar a resultats]





EXPRESSIÓ: Caracterització de l'expressió

Per mitjà del programa UCSC es pot estudiar l'expressió del gen, tant a partir d'experiments de microarrays com a partir d'inmunohistoquímica al VisiGene com a partir dels ETS (no ho tractarem per ser menys informatiu).

  • EXPERIMENTS DE MICROARRAYS
  • En aquest apartat es mostren els resultats de diferents experiments realitzats amb conjunts de teixits específics i en condicions determinades segons el xip utilitzat. Cal tenir en compte que estem utilitzant una escala de colors on el vermell és indicador d'alt nivell d'expressió i el verd és indicador de baix nivell d'expressió. A més, s'ha optat per canviar la configuració per defecte en quant a brillantor, i s'ha augmentat per accentuar les variacions de colors.

    S'han consultat tres experiments diferents i els resultats d'expressió obtinguts són els següents:


    Podem concloure que aquest gen s'expressa en gran varietat de teixits, degut a que la seva funció és participar en processos biològics bàsics pel funcionament cel.lular, sobretot pel que fa a la regulació del cicle.

    Degut a que aquest gen participa en la resposta al dany cèl.lular, obtindríem alts nivells d'expressió si experimentéssim a nivell de teixits danyats o patològics.

  • VISIGENE
  • Per tal de complementar la informació obtinguda a partir dels experiments amb microarrays, s'ha cercat l'expressió d'aquest gen al VisiGene. La imatge més representativa és la que es mostra a continuació, en la que es pot veure l'expressió del gen a nivell del sistema nerviós central en un embrió de ratolí.


    Font: Mahoney Lab
    Gen: ddit3
    Sonda: RNA de primers
    Organisme: Mus musculus - embrió de 10,5 dies
    Soca: C57BL
    Genotip: Wild type
    Part del cos: Tot
    Expressió: Sistema nerviós central
         Figura 13: Expressió de Chop en embrió de ratolí.

    [tornar a resultats]





    FUNCIÓ

    El gen DDIT3 està classificat al Gen Ontology sota els següents termes:

    Les FUNCIONS principals d'aquest gen són doncs:

    TERM GO DESCRIPCIÓ REF. PUBMED
    Transcription correpressor activity GO:0003714 Es refereix a la funció d'un cofactor que actua reprimint la transcripció des del promotor de la RNA polimerasa II, sense unir-se al DNA. [8]
    Transcription factor activity GO:0003700 Es refereix a la funció d'unir-se a una seqüència específica del DNA per tal de modular la transcripció. El factor de transcripció pot o no interaccionar selectivament amb una altra proteïna o complex macromolecular. [7]
    Taula 2: Funcions.Les referències del PubMed es poden veure a la pàgina principal.

    Aquestes funcions permeten a la proteïna CHOP participar en els següents processos biològics:

    TERM GO DESCRIPCIÓ REF. PUBMED
    mRNA transcription from RNA polymerase II promoter GO:0042789 Fa referència a la síntesis de RNAm a partir de DNA per mitjà de la RNA polimerasa II, amb origen a un promotor específic de la Pol II. [2]
    Regulation of cell redox homeostasis GO:0030503 Qualsevol procés que modula l'entorn redox d'un compartiment cel.lular. [4]
    Regulation of progression through cell cycle GO:0000074 Qualsevol procés que modula la progressió a través del cicle cel.lular. [1]
    Regulation of transcription, DNA-dependent GO:0006355 Qualsevol procés que modula la freqüència, grau o extensió de la transcripció depenent DNA. [5]
    Response to DNA damage stimulus GO:0006974 Canvi en l'estat o l'activitat d'una cèl.lula o un organisme (en termes de moviment, secreció, producció enzimàtica, expressió gènica, etc.) com a conseqüència d'un estímul indicador de dany al DNA degut a l'entorn o a errors al metabolisme. [7]
    Taula 3: Processos biològics.Les referències del PubMed es poden veure a la pàgina principal.


    [tornar a resultats]





    REGIÓ PROMOTORA

    La caracterització de la regió promotora i del factors de transcripció que s'hi uneixen ha estat realitzada mitjançant un programa Perl i mitjançant el programa PROMO.


    Tant el codi del programa en Perl com les seqüències i matrius utilitzades es troben en els següents enllaços:

    - Fitxer de matrius: humanfactots_selectedmatrices.txt

    - Fitxer de seqüències: sequencia_promotora_chop.fa

    - Programa en Perl: identificacio_de_lufs.pl

    El programa s'ha d'executar des del terminal de la següent manera:

    $./identificacio_de_lufs.pl humanfactors_selectedmatrices.txt sequencia_promotora_chop.fa

    Els resultats obtinguts amb el programa Perl es mostren a la taula 1. En aquesta taula es detalla la posició d'unió del factor de transcripció a la seqüència, així com l'score i el p-value.

    FACTOR DE TRANSCRIPCIÓ POSICIÓ SCORE P-VALUE
    AP-1 337 9.61138305855906 <0.11
    AR 1070 7.29991598140254 <0.2
    c-Myc 812 -990.438967478317 <0.56
    NF-AT1 385 6.74405756769459 <0.39
    NF-kappaB 649 -990.139432208859 <0.73
    SRF 873 -990.59284106328 <0.51
    YY1 129 6.26946366001423 <0.73
    RXR-alpha 982 7.32617901189514 <0.31
    HIF-1 808 8.78129055186863 <0.07
    AhR 353 7.60346027648978 <0.16
    PU.1 383 -989.21970032057 <0.54
    HNF-4 701 -988.724475409946 <0.29
    NRSF 605 -987.608657603403 <0.24
    Taula 4: Factors de transcripció obtinguts amb el programa en Perl.



    Els resultats obtinguts d'introduir la seqüència promotora al PROMO es mostren a la taula 2. Aquests resultats han segut obtinguts assumint un percentatge de dissimilitud del 15% i aplicant un filtre només pels factors de transcripció humans.
    A partir dels resultats obtinguts, s'ha reduït la llista dels factors de transcripció eliminant els que tenen un RE equally inferior a 0,1. Ens hem centrat en aquest paràmetre i no en el RE query perquè el primer ens determina la probabilitat de trobar els nucleòtids de forma equiprobable respecte seqüències a l'atzar i el segon respecte la nostra seqüència. Com que només tenim una seqüència, creiem que és millor donar més importància al RE equally i filtrar els no resultats a partir d'aquí.
    Un cop seleccionats els resultats s'obté una llista més curta però on s'observa que els factors de transcripció estan repetits perquè s'uneixen en més d'una posició. Es torna a filtrar la llista eliminant de totes les posicions d'unió de cada factor aquella amb un RE equally més baix. El nombre d'unions de cada factor es refereix als cops que s'uneix aquest factor en llocs diferents però només es mostra el lloc on s'uneix amb una RE equally més baixa.
    Aquest resultat és el que trobem a la taula 2.

    FACTOR DE TRANSCRIPCIÓ POSICIÓ RE-EQUALLY N°UNIONS FACTOR DE TRANSCRIPCIO POSICIÓ RE-EQUALLY N°UNIONS
    AhR:Arnt [T05394] 182 0.00315 2 HNF-4alpha[T03828] 791 0.01515 1
    AP-1 [T00029] 329 0,01678 1 ELF-1 [T01113] 285 0,002701 1
    c-Ets-2 [T00113] 373 0,04196 1 GATA-3 [T00311] 992 0.02111 1
    c-Fos[T00123] 332 0,02098 1 Ik-1[T02702] 791 0,00034 4
    c-JUn [T00133] 331 0,06714 5 LEF-1 [T02905] 563 0,06714 1
    COUP-TF1 [T00149] 90 0,00492 2 MAZ [T00490] 365 0,00079 6
    CTF [T00174] 188 0,01416 2 MEF-2A [T01005] 647 0,02203 2
    E2F-1 [T01542] 592 0,08392 2 NF-kappaB1 [T00593] 863 0,00944 1
    EBF [T05427] 441 0,03881 2 POU2F2 [T00646] 74 0,01259 1
    Egr-3 [T00243] 595 0,02111 1 PU.1 [T02068] 317 0,02416 1
    ETF [T00270] 484 0,005226 5 PXR1:RXR-alpha [T05671] 688 0,03357 2
    GCF[T00320] 501 0,05035 1 RAR-beta [T00721] 961 0,04196 1
    GR [T05076] 1046 0,06714 1 RXR-beta: RXR-alpha [T05420] 767 0,00295 2
    HNF1B [T01950] 53 0,04196 1 Sp1 [T00759] 196 0,00105 7
    HNF-1C [T01951] 52 0,01259 1 RAR-alpha1 [T00719] 301 0,01136 1
    HNF-3alpha [T02512] 882 0,05035 1 NF-Y [T00150] 192 0.00955 2
    Taula 5: Factors de transcripció obtinguts amb el PROMO.


    Els factors de transcripció obtinguts mitjançant aquests dos procediments es comparen per tal de veure si coincideixen. Els factors de transcripció coincidents, així com la posició on s'uneixen, es determinen en la taula 3.



    FT COINCIDENTS PERL PROMO
    AP-1 [T00029] 337 329
    PU.1 [T02068] 383 317
    Taula 6: Factors de transcripció coincidents.


    En aquesta taula podem veure com només 2 factors de transcripció coincideixen en ambdós mètodes. D'aquests dos, cap coincideix en el lloc d'unió.
    L'obtenció de resultats diferents és degut a que l'algoritme utilitzat pels dos mètodes no és el mateix. Cal dir que, tot i canviar la dissimilitud al 10 % o al 20% al Promo, els resultats obtinguts són els mateixos, sempre amb només dues coincidències.


    [tornar a resultats]