Para los humanos o para la hemeproteína genérica ???
Heme y globina son dos moléculas separadas. (y también necesita proteínas chaperonas como AHSP para formar la hemoglobina final)
Fuente: estructura y función de la hemoglobina
Fig. 1 Fuente: http : //www.jci.org/articles/view… (cita: Una chaperona eritroide que facilita el plegamiento de las subunidades de α-globina para la síntesis de hemoglobina Xiang Yu, 1 Yi Kong, 2 Louis C. Dore)
¿Qué enzima se usa para unir fragmentos de ADN? ¿Cómo lo hace?
¿Sería posible crear un laboratorio de ADN en casa y realizar terapia genética en casa?
HEME
Heme no es una proteína. Se requieren enzimas en la formación de hemo. Los siguientes genes son parte de la ruta química para hacer hemo:
- ALAD : ácido aminolevulínico, delta-, deshidratasa (la deficiencia causa deficiencia de ala-deshidratasa porfiria) [15]
- ALAS1 : aminolevulinato, delta-, sintasa 1
- ALAS2 : aminolevulinato, delta-, sintasa 2 (la deficiencia causa anemia sideroblástica / hipocrómica)
- CPOX : coproporfirinógeno oxidasa (la deficiencia provoca coproporfiria hereditaria) [16]
- FECH : ferroquelatasa (protoporfiria)
- HMBS : hidroximetilbilano sintasa (la deficiencia causa porfiria aguda intermitente) [17]
- PPOX : protoporfirinógeno oxidasa (la deficiencia causa porfiria variegata) [18]
- UROD : uroporphyrinogen decarboxylase (la deficiencia causa porfiria cutánea tarda) [19]
- UROS : uroporphyrinogen III sintasa (la deficiencia causa porfiria eritropoyética congénita)
Fuente: Síntesis de Hemoglobina Y Fuente: [7]
GLOBIN GENE Y AMINO ACID SEQUENCE
El único componente de la hemoglobina que es proteína es la globina. Entonces, puede ser la secuencia de ADN de globina que es lo que estás buscando. Pero hay varios globins. El principal es la alfa-globina y la beta-globina. Los otros incluyen gamma-globina, delta-globina, zeta-globina y épsilon-globina.
A continuación se muestra la comparación de la secuencia de aminoácidos para diferentes globinas humanas. la alfa-globina se designa como “humhba”, mientras que la beta-globina se designa como “humhbb”
Fig. Fuente: [5]
Aquí hay una comparación de alfa y beta globina. [12]
Pero usted pidió una secuencia de ADN. Hay varios componentes de secuencia de ADN que componen un gen; intrones, exones y el locus de control? La secuencia principal de ADN que compone las proteínas en la globina es el exón. A continuación se muestra el exón de la alfa-globina.
Fig . Fuente: enlace de video
En el siguiente diagrama, los genes (exones) están dispuestos en su aminoácido correspondiente. Es para alfa-aminoácido.
No tengo la secuencia para el intrón. Pero los intrones son exones intermedios. Este diagrama representa la ubicación del intrón (en blanco). Como puede ver, el gen de la globina ancestral está compuesto por 4 exones. Pero a partir de artrópodos, se elimina un intrón, dejando solo dos intrones heredados por vertebrados y humanos.
A continuación se encuentran los constituyentes antes de la región de control de locus
Fig. Fuente: [5]
Fig. Fuente: [5]
HBB es un clúster multigene. El orden de los genes en el grupo de beta-globina es 5 ‘-epsilon-gamma-G-gamma-A-delta-beta-3’.
5′-e (HBE) -Gg (HBG2) -A g (HBG1) -cb (HBBP1) -d (HBD) -b (HBB) -3 ‘
Fuente: [2]
DETALLES SOBRE LA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS: UNA PERSPECTIVA HEMOGLOBINA MÁS AMPLIA
Como se puede ver a continuación (secuencia de aminoácidos hasta aproximadamente 60), diferentes aminoácidos están más conservados que el otro. Hay intentos de hacer un consenso de la secuencia amino del gen de la globina entre diferentes vertebrados.
Las secuencias de aminoácidos de las α- y β-globinas son aproximadamente idénticas en un 50%, independientemente de qué especie de vertebrado sea la fuente, argumentando que estos dos genes descienden de un ancestro común hace aproximadamente 450 millones de años, en el vertebrado ancestral de la mandíbula [ 5]
Fig. Fuente: La investigación de Silico para las caracterizaciones de hemoglobina conduce a nuevos aspectos en la susceptibilidad a la glicosilación (citar: Reza Talebi)
Globin se une a la histidina de la hélice F. (globin tiene 8 hélices conectadas por bucles). Está muy conservado. (Observe el E.coli Fhb (flavohemoglobina))
Fuente: http://www.bioc.rice.edu/~olson/…
Puede comparar la hemoglobina con otra familia de globina y observar la secuencia conservada.
Fig. Fuente: – [8]
Comparando solo las hemoglobinas entre animales. Hay más similitud de secuencia
Fuente: – [8]
Hay nueve posiciones en la secuencia de aminoácidos que contienen el mismo aminoácido en todas o casi todas las especies estudiadas hasta el momento. Estas posiciones conservadas son especialmente importantes para la función de la molécula de hemoglobina. Varios de ellos, como las histidinas F8 (His87) y E7 (His63), están directamente implicados en el sitio de unión al oxígeno. La fenilalanina CD1 (Phe43) y la leucina F4 (Leu83) también están en contacto directo con el grupo hemo. La tirosina HC2 (Tyr140) estabiliza la molécula formando un enlace de hidrógeno entre las hélices H y F. La glicina B6 (Gly25) se conserva debido a su pequeño tamaño: una cadena lateral más grande que un átomo de hidrógeno no permitiría que las hélices B y E se acercasen tan estrechamente como lo hacen. Proline C2 (Pro37) es importante porque termina la hélice C. La treonina C4 (Thr39) y la lisina H10 (Lys127) también son residuos conservados, pero sus papeles son inciertos.
Fuente: Hemoglobina
Para dar una imagen más amplia del gen, aquí está desde la perspectiva de la evolución. Muestra alfa-globina, beta-globina, gamma-globina, zeta-globina y épsilon-globina. El HBD, que codifica la única cadena delta-globina de la HbA2, surgió a través de la duplicación del gen HBB después de la división marsupial / euteriana y, por lo tanto, es exclusivo de los mamíferos placentarios. El HBD humano y el HBB muestran un alto grado de homología (93%). Fuente: [2] (No estoy seguro de dónde vienen los genes zeta, epsilon y theta. Y no estoy seguro de por qué ciertos genes alfa se convierten en pseudogén (designado omega))
Fig. Fuente: [5] AND Hemoglobin Synthesis
Fig. Fuente: [5]
La figura a continuación incluye el control de locus.
Fig. Fuente: [6]
HEMOGLOBINA HUMANA
Aquí está la ubicación del hemo en la hélice F. La alfa-globina y la beta-globina forman el tetrámero. La subunidad alfa y beta consiste en 141 y ?? 146 ?? residuos respectivamente, organizados en 8 hélices conectadas a través de segmentos no helicoidales [4] Los genes de globina tipo α se encuentran en el cromosoma 16, mientras que los genes de globina tipo β están en el cromosoma 11 [1]
A continuación se muestra la comparación entre cuatro globins humanos diferentes. La región en un círculo contiene el dominio involucrado en la unión al hemo. El primer aminoácido de las α-, β- y δ-globinas humanas es valina y el de γ-globina es glicina. [citar]
El grupo de genes de beta-globina ubicado en 11p15.5 comprende un pseudogen y cinco genes cuya expresión experimenta dos cambios críticos: la transición embrionario-fetal y fetal-a-adulto. [2] Epsilon-globina y gamma-globina se usan durante la etapa de embriogénesis y lactante respectivamente,
Fuente: Hemoglobina
Fuente: http://www.bioc.rice.edu/~olson/…
UBICACIÓN VINCULANTE DE HEME
Hay histidina en la hélice F (en la posición 87) donde el hierro puede formar enlace. (Se une específicamente a uno de los niveles de nitrógeno en la histidina).
Fuente: PROTEINAS i. PROTEÍNAS FIBROSAS Colágeno Elastina Queratina ii. PROTEÍNAS GLOBULARES Mioglobina Hemoglobina.
Sin embargo, el hierro no puede formar enlaces con cualquier histidina. Cuatro aminoácidos (todos son leucinas) forman una jaula para estabilizar esta histidina. Estas leucinas están ubicadas en F4 (83), F7 (86), H19 (136) y FG3 (91). (FG indica un bucle que conecta la hélice F y la hélice G).
Además, H19 (136) y FG3 (91) forman un enlace con el grupo hemo para mantener el eje / plano del grupo hemo en la orientación correcta. Lea [Ref2] para más detalles y una imagen.
[Ref2] http://www.pnas.org/content/74/3/801.ful…
[Ref2] http://www.pnas.org/content/74/3/801.ful…
Fuente: [3]
REFERENCIAS: –
[1] CAPÍTULO 3 La estructura y la regulación normales de los clústeres de genes Globin humanos Bernard G. Forget y Ross C. Hardison http://www.bx.psu.edu/~ross/pubs…
[2] Restricciones evolutivas en el grupo b-Globin: la firma de la selección purificante en el locus d-Globin (HBD) y su papel en la regulación genética del desarrollo Ana Moleirinho1,2, *, Susana Seixas1, Alexandra M. Lopes1, Celeste Bento3 , Maria J. Prata1,2 y Anto’ nio Amorim http://gbe.oxfordjournals.org/co…
[3] Mecanismos de la adaptación de la hemoglobina a la hipoxia a gran altitud Jay F. Storz y Hideaki Moriyama http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/…
[4] Portadores de oxígeno basados en hemoglobina como sustitutos de glóbulos rojos y terapéuticos de oxígeno Por Hae Won Kim, A. Gerson Greenburg portadores de oxígeno a base de hemoglobina como sustitutos de glóbulos rojos y terapéutica de oxígeno
[5] HEMOGLOBINAS DE BACTERIAS AL HOMBRE: EVOLUCIÓN DE DIFERENTES PATRONES DE EXPRESIÓN GÉNICA ROSS HARDISON http://biology.hunter.cuny.edu/m…
[6] Evolución de la hemoglobina y sus genes Ross C. Hardison http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/…
[7] Revise la biosíntesis de hemo en mamíferos Richard S. Ajioka, John D. Phillips, James P. Kushner http://web.mit.edu/5.03/www/note…
[8] Un papel neuroprotector antiapoptótico para la neuroglobina. Brittain T1, Skommer J, Raychaudhuri S, Birch N. Un papel neuroprotector antiapoptótico para la neuroglobina.
[9] Flavohemoglobina: estructura y reactividad Autores Alessandra Bonamore, Alberto Boffi Flavohemoglobina: Estructura y reactividad
OTRA MATERIAL DE LECTURA
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[12] Evolución molecular: el origen de la glucólisis SIMON POTTER y LINDA A FOTHERGILLGILMORE Evolución molecular: el origen de la glucólisis
