distrofina gen y estructura

El gen y la proteína distrofina
Las distrofias musculares Duchenne y Becker son causados por una mutación o daño del gen de la distrofina que lleva la información para la síntesis de las diferentes formas de la proteína distrofina.
 
Con una secuencia de 2, 220,223 bases, es por mucho el gen humano conocido más grande.
 
De esta secuencia, solamente 11,058 bases, el 0.5 %, constituyen los79 exones del gen de la distrofina que contienen las instrucciones para especificar la secuencia de los 3,685 aminoácidos de la proteína distrofina “normal” en las células musculares.
 

Esta figura esquematiza los 79 exones que conforman el gen completo de la distrofina, así como el inicio de los 7 promotores que codifican para las varias isoformas de la distrofina. 
Imagen: Kay Davies, 2008 
El gen de Duchenne produce un rango de diferentes transcriptos o promotores que contienen las instrucciones para las diferentes isoformas de la distrofina, las cuáles son proteínas que varían en longitud y que contienen diferentes fragmentos de la secuencia de la distrofina básica.  Estas isoformas de distrofina a la vez participan en mecanismos fisiológicos particulares del organismo. 
Laproteína distrofina no sólo está presente en las fibras musculares sino también en otros órganos como el cerebro y la retina de los ojos.
 

Proteína distrofina y su gen: La distrofia muscular Duchenne es una de las enfermedades hereditarias más frecuentes del hombre y los mamíferos. Aproximadamente uno de cada 3 500 chicos, independientemente de su origen étnico, nace con esta enfermedad, que escausada por una mutación o daño del gen de la DM Duchenne o gen de la distrofina. El gen de la distrofina fue identificado en 1986 en el brazo corto del Cromosoma X (Kunkel, Boston) y su estructura fue aclarada poco después. Con 2,6 millones de pares de bases, este es uno de los genes más largos alguna vez encontrados: si fuera estirado, este seria de 0,84 mm de largo. Sólo el 0,5 % de los pares debases, 13 973, pertenece a 79 exones del gene, que combinados juntos contienen la secuencia de codificación activa, la información para la síntesis de las diversas formas de la proteína distrofina. La trascripción de la información genética del gen de la distrofina en ARNm esta bajo el control de al menos cinco promotores, regiones de ADN, las cuales gobiernan el proceso de empalme para que unnúmero de proteínas diferentes sean producidas. El producto principal es la distrofina de extensión completa, una proteína muy larga con forma de varilla que consiste de 3 685 aminoácidos (Hoffman, Washington). Esta tiene un peso molecular de 427 kDa (Kilodaltons), por ejemplo esto es 427 000 veces más pesado que un átomo de hidrógeno. Con una extensión de 125 nm (nanometros, una millonésima de unmilímetro); por ejemplo, si 8 000 moléculas (de la proteína) fuvieron reunidas en una línea recta, su longitud total sería solamente de un milímetro. La distrofina esta localizada en el interior de las membranas de célula del músculo, a la que esta anclada por un complejo (o grupo) de muchas otras proteínas. Esta es importante para la estabilidad mecánica de la membrana de célula durante lacontracción del músculo. A pesar de su importancia, sólo el 0,002 % del peso de las proteínas del músculo es distrofina, 20 mg por kilogramo de músculo.
Complejo distrófino: Con uno de sus extremos, el terminus amino, la distrofina interactúa con la red β-actina en el interior de la membrana de la célula del músculo. Su otro extremo, el terminus carboxilo, está unido al β-distroglicano, que atraviesa lamembrana de la célula y une su lado externo al α-distroglicano y así de esa forma se ancla el aparato contráctil a la superficie extracelular de la membrana, o más exacto, al sarcolema. El complejo proteico entero al que la distrofina pertenece, consiste de más de dos docenas de proteínas diferentes como se ilustra en la ilustración esquemática al final de este informe (reproducido según el...