Inteínas

Materia: Bioquímica de macromoléculas

Profesor: Mario Ermácora

Alumna: Diana Lauff

Monografía: Inteínas






















INTEINAS
En la época moderna, el desarrollo de la genética tuvo como premisa la existencia de elementos invisibles portadores de información denominados genes, que son distribuidos a cada una de la células hijas, cuando la célulamadre se divide. Hacia fines del siglo XIX, los biólogos habían ya reconocido que los transportadores de la información hereditaria eran los cromosomas, pero la evidencia de que es el ácido desoxirribonucleico (DNA) la sustancia de la que están formados, se obtuvo recién al principio de la década de 1950. Actualmente se sabe que para que la información contenida en el DNA se traduzca a una proteína,la secuencia de nucleótidos debe sufrir una serie de reordenamientos y modificaciones tales como: duplicación, maduración de RNA (splicing) y traducción. Un descubrimiento reciente da cuenta que no sólo en la secuencia de nucleótidos acontecen las modificaciones que llevan a obtener una proteína madura, sino que estas modificaciones denominadas splicing, pueden también ocurrir en la secuencia deaminoácidos [2,5].
El splicing proteico es un proceso autocatalítico que consiste básicamente en la remoción de una porción interna de un precursor proteico, seguido de la unión de las regiones que se encuentran a ambos lados de la porción extraída, quedando así constituida la proteína madura. Este proceso es similar a la maduración de RNAm en el núcleo y debido a ello se denomina tambiénsplicing. El fragmento de aminoácidos separado de la proteína es llamado inteína, y a las porciones restantes se las denomina exteínas. Un experimento sencillo para comprobar que realmente ocurre el splicing, consiste en verificar para una proteína dada, que el cDNA correspondiente codifica para una cantidad de aminoácidos mayor a la cantidad de aminoácidos de la proteínas madura, confirmando queen algún momento hubo pérdida de un segmento de la proteína.


Las inteínas se encuentran distribuidas en los tres dominios de vida: Archaea, Bacteria y Eucarya. Actualmente se conocen más de 30 tipos de proteínas inteínicas entre las que se encuentran enzimas metabólicas, DNA y RNA polimerasas, proteasas, ribonucleótido reductasas, y ATPasa tipo vacuolar [6].
Hay evidencias precisasde que la remoción de las inteínas se produce posttraduccionalmente y no en el RNAm, como ocurre normalmente. Mientras cambios que alteran la secuencia de aminoácidos resultan frecuentemente en la pérdida de splicing, mutaciones que cambian codones no afectan la secuencia aminoacídica. La integridad estructural de la inteína es necesaria para su propia remoción, ya que deleciones sustancialesdentro de la inteína decrecen o suprimen el splicing, aun si es mantenido el correcto marco de lectura. Mutaciones que cambian el marco de lectura de la inteína, anulan el splicing, pero una restauración del mismo por una segunda mutación restablece la actividad [7]
Las proteínas que contienen una inteína poseen un número de secuencias conservadas denominadas motivos o blocks. Los motivos puedenser agrupados en tres dominios de acuerdo a su localización y función. El dominio N-terminal constituido por 100-150 aminoácidos, el dominio C-terminal formado por 25-40 aminoácidos y en una gran cantidad de proteínas se encuentra también un dominio central o EN formado usualmente por un dodecapéptido (DOD o LAGLIDADG) [7] Las inteínas que contienen este último dominio poseen características deendonucleasas homing [3].
El proceso de splicing está altamente relacionado con la presencia de ciertos aminoácidos en los lugares de empalme entre inteínas y exteínas. El último residuo de la inteína debe ser asparagina y un residuo que contenga un grupo hidróxido o tiol debe estar a cada uno de los lados de empalme, quedando de esta manera uno de estos aminoácidos, generalmente serina,...