EXPRESIÓN DEL GEN PGK1

ANÁLISIS BIOINFORMÁTICO DEL SNP rs202138276 DE LA ENZIMA GLICOLÍTICA FOSFOGLICERATO QUINASA 1 (PGK1)

Eliana Ceballes-Burbano1, Andrés Felipe Tigreros-Andrade1 & Felipe Paniagua Fernández2

Facultad de Ciencias Naturales, Departamentos de 1Ciencias Biológicas y de 2Ciencias Químicas, Universidad Icesi, Cali, Colombia.



Palabras claves: SNPs, bioinformática, PGK1, análisis estructural,glicolisis.

INTRODUCCIÓN
Actualmente se realizan numerosos esfuerzos con el propósito de encontrar la forma de relacionar el fenotipo humano con las variaciones a un nivel genético, al nivel del DNA. La mayoría de la variación genética del humano se encuentra representada por los polimorfismos de nucleótido simple (Single Nucleotide Polymorphism o SNP, en inglés), y muchos de estos se cree que puedencausar diferencias fenotípicas entre los individuos. A pesar del empeño que se toma para encontrar el SNP responsable que conlleva a un fenotipo específico, es un proceso dificultoso de realizar [ 1]. Los SNPs son un simple cambio de base en una secuencia de DNA con una usual alternativa de dos nucleótidos posibles a una posición dada. Para que tal posición de la base con la secuencia alternativa enel DNA sea considerada un SNP, se especifica que el alelo debe estar frecuente en, al menos, el 1% de la población [ 2].
Los SNPs son fuente potencial y poderosa de datos para investigaciones genéticas. Se cree en el área del entendimiento de enfermedades complejas que estas se desarrollan por un conjunto de combinaciones de SNPs más que por la causa de uno solo. El estudio de la funcionalidadde un grupo de polimorfismos es de interés particular debido al alto volumen de datos que se manejan y por lo complejo de las interacciones que se toman. Se han desarrollado numerosas aproximaciones computacionales las cuales se han implementado para estudiar un SNP o para seleccionar una cohorte de estos [ 3]. Sin embargo, muchas veces se puede tener una gran cantidad de SNPs para una proteína yno poseer los equipos necesarios para trabajar con un número tan alto de ellos, ya que existen ciertos softwares que exigen equipos computacionales muy avanzados, por lo tanto, los candidatos para el estudio genético tratan de reducir el número de polimorfismos a aquellos genes que constituyen en su mayoría la base génica de la enfermedad [ 1].
Hay SNPs que pueden considerarse de mayorimportancia en comparación a otros ya que pueden corresponder a mutaciones contrasentido que modifican la secuencia de aminoácidos de la proteína. Estos cambios de base pueden tener efectos distintos para la proteína y sus funciones, ya sea desde cero alteraciones hasta llegar a la pérdida total de la funcionalidad proteica. La enzima PGK1 es la sexta enzima de la vía glicolítica donde cataliza la reacciónde transferencia de alta energía de un fosforilo del enlace ácido anhídrido del 1,3-bifosfoglicerato al β-fosfato de MgADP2. La enzima humana posee una masa molecular de 45kDa y consiste de una simple cadena de polipéptidos de alrededor de 418 residuos [ 4]. En este trabajo nos enfocamos al estudio de SNPs por medio de diferentes softwares bioinformáticos para así poder evaluar si alguno de estospolimorfismos podrían dar lugar a una mutación benigna o maligna en la enzima participante de la glicolisis conocida como fosfoglicerato quinasa 1 (PGK1), observando también el cambio en la energía libre que conlleva el polimorfismo de un aminoácido a otro, y como este cambio en la energía podría conllevar a inestabilidad termodinámica en la estructura enzimática.

MATERIALES Y MÉTODOS
Para laenzima PGK1 se realizó la obtención de la secuencia de aminoácidos de la proteína en Protein Data Bank (PDB), la cual es una base de datos cristalográfica de los datos estructurales tridimensionales de moléculas biológicas grandes, tales como proteínas y ácidos nucleicos. Los datos, generalmente obtenidos por cristalografía de rayos X, espectroscopia de RMN o microscopia crioelectrónica, son...