sexta-feira, 28 de outubro de 2016
Comparação entre a Patogenia das Viroses de Chikungunya Epidêmica e Enzoótica em um Modelo de Macaco Rhesus Prenhe.
Ching-I Chen , David C. Clark , Patricia Pesavento , Nicholas W. Lerche , Paul A. Luciw ,
William K. Reisen ,* and Aaron C. Brault
RESUMO
Desde 2004, um genótipo do vírus Chikungunya (CHIKV) do Leste Africano vem emergindo, causando significativas epidemias de síndrome artrálgica. Além disso, esse vírus foi associado em um primeiro momento com transmissão neonatal e complicações neurológicas. No presente estudo, macacos Rhesus prenhes foram inoculados com uma linhagem enzoótica e epidêmica de CHIKV para comparar a pagogênese e o potencial de transmissão transplacentária. As viremias foram similares para ambas as linhagens e chegaram ao pico em dois a três dias após a inoculação (dpi). O RNA viral foi detectado em necropsia ao vigésimo primeiro dia pós inoculação (dpi) nos tecidos maternais linfoide, associado a articulações e da coluna vertebral. A ausência de RNA viral detectável e a falta de desenvolvimento de um centro germinativo nos fetos indicou que a transmissão transplacentária não ocorre. Anticorpos neutralizantes foram detectados em todas as fêmeas e fetuses. Nosso estudo estabelece um modelo de primata não-humano para avaliar vacinas e terapias antivirais e indica que os macacos Rhesus poderiam servir como um competente reservatório enzoótico.
INTRODUÇÃO
O Vírus de Chikungunya (Togaviridae, Alphavirus; CHIKV) é transmitido na natureza entre primatas humanos e não-humanos e mosquitos e causa tipicamente síndromes artritogênicas debilitantes que podem se arrastar por semanas ou meses. O CHIKV foi isolado primeiro do soro humano de um portador em Tanganyika (Tanzânia) em 1952 durante a epidemia de uma doença parecida com a dengue. Nos últimos 50 anos, o CHIKV vem expandindo seu perímetro geográfico para a África Oriental e Asia Central e Sudeste, onde vem sendo associado a uma crescente frequência e intensidade de surtos. A análise da seuquência do gene E1 do CHIKV isolado indicou a presença de três clados (ramos) de genótipos distintos incluindo o Asiático, do Oeste Africano e do Leste/Centro/Sul Africano (ECSA). No oeste africano, o CHIKV é transmitido principalmente entre os diversos tipos de mosquito Aedes spp e primatas não-humanos, mas ocasionalmente ele infecta outros animais silvestres e chega a causar pequenos surtos ocasionais em humanos. O surto recente entre 2004-2010 envolveu uma linhagem viral monofilética (frutos de um mesmo ancestral) que divergiu do clado ECSA. Essa nova linhagem do Oeste Africano foi observada primeiramente no Kenya e depois se dispersou para um número de ilhas do Oceano Índico, para o Subcontinente Indiano e para o Sudeste Asiático. O surgimento dessa linhagem desencadeou epidemias significativas, mais notavelmente na Índia, onde mais de dois milhões de casos em humanos foi notificado. O vírus também estabeleceu focos autóctones de surto na Itália, o primeiro caso registrado do CHIKV em atividade na Europa.
Além da magnitude da epidemia, manifestações neurológicas até então não declaradas em adultos e na encefalopatia fetal vêm sendo relatadas. A infecção por CHIKV do sistema nervoso central foi descrita primeiramente nos anos 60. Entretanto, novas síndromes neurológicas, tais como tonturas, meningoencefalopatia, mielite, e coroidite, foram registradas somente durante os surtos mais recentes. Além das manifestações neurológicas, as primeiras observações de transmissão neonatal pré-parto foram associadas com essa nova linhagem de CHIKV, entretanto, isso permanece a ser determinado se essas novas síndromes da doença observada durante os surtos de 2004-2010 refletem uma mudança no tropismo tecidual ou um aumento da patogenia, ou se elas são simplesmente indicativas da magnitude dos surtos recentes e do aperfeiçoamento da descrição dos casos. Adicionalmente, a associação da doença do CHIKV em neonatos com mães infectadas durante a gestação é amplamente epidemiológica, sem um estudo controlado de casos e sem analise do potencial de passamento viral transplacentário sob condições experimentais. Embora modelos de camundongos CHIKV exibissem muitos dos sintomas da doença observados durante a infecção em humanos, os sistemas reprodutivo, neurológico e imune de primatas não humanos são mais similares aos humanos do que os sistemas dos camundongos. Por este motivo, macacos prenhes podem servir como um modelo ideal para superar a limitação de modelos de roedores.
No presente estudo, uma linhagem epidêmica do Leste Africano isolada de um viajante originário da Índia em 2006 e uma linhagem enzoótica isolada no Oeste Africano foram selecionadas para inoculação. Macacos Rhesus no terceiro mês de gestação foram infectados subcutaneamente com uma dose biológica relevante de ambas as linhagens de CHIKV epidêmica e enzoótica para reproduzir a transmissão natural do vírus pela picada do mosquito. Os macacos foram presos por 21 dias pós-inoculação (dpi) para permitir um tempo adequado de observação da apresentação da doença, da cinética da viremia, do tropismo tecidual, e das respostas imunes em ambos mãe e feto. As condições fetais foram monitoradas durante toda a infecção, e a transmissão transplacentária foi avaliada no vigésimo primeiro dia examinando-se se o RNA viral estava presente no tecido placentário e nos tecidos fetais bem como pela avaliação de desenvolvimento de folículos nos linfonodos fetais. O resultado da infecção viral e respostas dos hospedeiros foram examinados para determinar diferenças patofisiológicas entre as linhagens epidemiológica e enzoótica de CHIKV. Além da comparação da patogenicidade da recentemente emersa linhagem ECSA do CHIKV de um isolado com histórico enzoótico e da avaliação do potencial de o macaco Rhesus servir como um hospedeiro de amplificação do vírus na Ásia, este estudo serve para desenvolver um modelo animal da doença CHIKV para analisar as aplicações de vacinas engenhadas e antivirais em mulheres grávidas.
MATERIAIS E MÉTODOS
Animais. Seis macacos Rhesus (Macaca mulatta)fêmeas prenhes, fecundadas em colônia, abrigadas nas instalações para animais no Centro Nacional de Pesquisa de Primatas na Califórnia, com idade entre sete e quinze anos e com tempo de gestação entre 121 e 132 dias ( a gestação dura cerca de 146 a 180 dias), foram usadas para inoculação de CHIKV. Os animais foram abrigados e mantidos de acordo com o regulamento e indicações estabelecidos em conjunto pela Universidade da Califórnia, Davis, Instituto de Atendimento e Comitê de Uso Animal (IACUC) sob um protocolo aprovado pelo IACUC. Todos os animais foram testados para infecção viral antes da inoculação. Todos os macacos eram negativos para o vírus da leucemia linfotrópica de células T do tipo 1 (STLV-1), retrovírus símio (SRV) e retrovírus símio (SIV). Dois animais do grupo eram positivos para o vírus da espuma símio (spumavírus), Citomegalovírus (CMV), e Herpes B (HVB); um animal do grupo era positivo apenas para SFV e CMV. Todos os animais foram sangrados dois dias antes da inoculação para confirmar a ausência de anticorpos neutralizantes para CHIKV.
Linhagens celulares e viroses. Células de rins de macaco verde africano (Vero), de rins de bebê ramster (BHK-21), e de Aedes albopictus (C6/36) foram cultivadas em meio Eagle’s (Eagle’s Minimun Essential Medium) modificado de Dulbecco (DMEM) (Vero e C6/36) e em Meio Mínimo Essencial (MEM) (BHK-21) suplementadas com 5% de soro bovino fetal (FBS) e antibióticos, e então foram incubadas em um ambiente humidificado com 5% CO2 a 37oC e 28oC, respectivamente. As macacas Rhesus foram inoculadas com uma linhagem do CHIKV do Oeste Africano (37997) isoladas de um grupo de mosquitos durante a transmissão enzoótica no Senegal em1983 (obtidos da Divisão de Doenças Infeciosas Nascidas de Vetores, Centros para Controle de Doenças e Prevenção de coleção de referência) e uma linhagem de CHIKV humano (DHS-4236) isolado pelo Departamento de Saúde Pública da Califórnia de um viajante infectado na Índia durante a epidemia de 2006. A linhagem do CHIKV epidêmica foi originalmente isolada em queratinócitos de coelho (RK), passada uma vez em BHK-21, e passada uma vez em células Vero antes da experimentação. A linhagem de CHIKV enzoótica foi isolada em células de mosquitos (Aedes pseudoscutellaris; AP) passada uma vez em células Vero, e passadas uma vez em células BHK-21. Ambas as reservas de vírus foram preparadas pela inoculação de células C6/36 em infecção em multiplicidade (MOI) de 0,1 e foram colhidas em dois dias. Grupos de três macacas cada foram inoculados subcutâneamente no alto do braço superior com inóculo de µL (mililitro) compreendendo 1,000-10,000 unidades de formação de placa (PFU) de ambas as linhagens epidêmica do Leste Africano e enzoótica do Oeste Africano Os animais foram colocados em jejum por 3 a 4 horas antes da sedação com cetamina (5 a 20 mg/kg de peso) por injeção intramuscular para inoculação viral, exame fisiológico, e coleta de sangue.
Sinais clínicos e viabilidade fetal. As macacas foram monitoradas diariamente para sinais clínicos da doença de CHIKV, incluindo febre, dores e evidenciada redução na mobilidade, inchaço nas juntas, sangramento no nariz e gengivas, erupção/vermelhidão na pele, linfadenopatia periférica. Esses exames incluíram monitoramento do peso corporal, temperatura retal, e medida da circunferência e temperatura local das articulações (pulsos e tornozelos). A circunferência das juntas foi avaliada diariamente através dos pulsos e tornozelos. Para ganhar consistência, os locais de dada medida foram marcados com tinta indelével. As temperaturas locais das juntas foram detectadas usando-se um Modelo de Sensor Remoto DermaTemp DT-1001RS (Exergen, Watertown, MA). Um Detector de Ultrassom Doppler Flow (Parks Medical Electronics, Inc., Aloha, OR) foi usado para monitorar o batimento cardíaco fetal como medida de viabilidade fetal.
Coleta de tecidos e processamento. Amostras de sangue periférico foram coletadas dois dias antes da inoculação viral e uma dia antes do 21 dpi por punção venal. Amostras do sangue foram recolhidas em tubos com etilenediaminetetraacetic acid (EDTA) e heparina e centrifugados a 1,000 X g por 10 minutos para isolar o plasma e coágulos. O plasma foi para o frigorífico a -80oC até o ensaio para título viral (quantificado por ensaio de placa de células Vero), RNA viral, níveis de anticorpos anti-CHIKV, química plasmática e perfil de citocinas. Amostras do sangue total foram reservadas com tubos revestidos com EDTA para contagem de células do sangue. As mães e os fetos foram eutanasiados no 21 dpi com anestesia de cetamina seguida de uma overdose de barbiturato intravenosa usando-se pentobarbital de sódio a 60 mg/kg. Os tecidos maternos e fetais foram coletados e ensaiados para determinar a carga viral e extensão da histopatologia, incluindo sangue, tecidos conectivos/epífise/sinovial, músculo-esquelético e associado às articulações, cérebro, espinha dorsal, coração, pulmões, rins, baço, pâncreas, medula óssea, articulações e linfonodos (auxiliares e inguinais). Em adição, as glândulas mamárias, tecido placentário, e pele e linfonodos braquiais (axilas) dos braços próximo e distante do sítio de inoculação foram recolhidos das fêmeas. Os tecidos materno e fetal foram mantidos em tampão com formalina a 10% para histopatologia, foram guardados em paraformaldeído a 4% para microscopia eletrônica, e foram congelados em partículas em nitrogênio líquido para detecção de RNA viral e isolamento da infecção viral.
Histopatologia. Os tecidos maternal e fetal foram fixados em tampão de formalina neutral a 10%. Os tecidos selecionados das fêmeas e seus fetos foram reservados, inclusive a pele dos braços (do lado da inoculação e do braço oposto), juntas, músculo esquelético associado à junta e espinha dorsal, coração, pulmões, rins, baço, pâncreas, tecido mamário, vagina, linfonodos braquiais (das axilas) junto ao ponto de inoculação e do braço oposto, linfonodos auxiliares e inguinais e placenta. Esses tecidos foram rotineiramente processados e embebidos em parafina, seccionados a 7 µm, e arrumados em lâminas de vidro carregadas positivamente (Superfrost Plus; Fisher Scientific, Pittsburgh, Pa). Os tecidos seccionados foram tingidos com hamatoxilina e eosina (HE).
Microscopia Eletrônica. Para transmissão da microscopia eletrônica
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Opinião da Tradutora
UM ARSENAL DE EQUIPAMENTOS NA MÃO DE UM BANDO DE INCOMPETENTES. Se procuram resposta para uma doença que dura meses, como acham que vão encontrá-la em 21 dias? Macaco eutanasiado não serve de prova.
quarta-feira, 20 de julho de 2016
PARVOVIRUS B19: O Espectro de uma Doença em Expansão
Bernard Cohen
Parvovirus são pequenos virus redondos com genoma em uma única fita de DNA que carece de um envelope lipídico. Eles são amplamente espalhados, e na medicina veterinária vários são reconhecidos como patógenos notáveis causadores de uma variedade de doenças incluindo a falência reprodutiva. As parvoviroses animais não são, entretanto, transmissíveis aos humanos, e mulheres grávidas não estão em risco. As primeiras parvoviroses humanas a serem identificadas eram virus adeno-associados (AAV). (Adenoviroses e virus adeno-associados são utilizados como vetores vacinais.) Essas viroses replicam-se somente na presença de um vírus auxiliar, uma função proporcionada pelos adenovírus ou outros vírus de DNA maiores. Anticorpos para adenoviroses são encontrados na população humana, mas as viroses não são patogênicas. Elas causam infecção latente pela interação dentro do cromossomo humano e têm atraído interesse como potenciais vetores para terapia genética humana.
O Vírus
O Parvovírus B19, o primeiro parvovírus humano patogênico conhecido, foi descoberto por sorte em saudáveis doadores de sangue que foram examinados para hepatite B. O nome vem do único isolado dentro de um mostruário de soro de hepatite onde foi descoberto o vírus (mostruário B, soro 19). As propriedades biofísicas e bioquímicas do virus o dipuseram na família Parvoviridae , e por seu tropismo para células vermelhas foi alocado no gênero Erythrovirus, do qual ele é até o presente o único membro. Ele pode, entretanto, se juntar a um parvovírus símio recentemente descrito em macacos cynomolgus (pertencem à mesma família dos macacos rhesus), que compartilha muitas propriedades com o B19 e que pode também proporcionar um modelo animal para o estudo das patologias do B19. Agora nós sabemos que o tropismo do vírus para as células vermelhas é mediado através do antígeno P do eritrócito (em todo o mundo). Este antígeno é expressado quase universalmente na superfície do eritrócito humano e em algumas outras células. Raramente as pessoas carecem do antígeno P e, surpreendentemente não são suscetíveis à infecção por B19.
O B19 foi considerado primeiramente como um vírus órfão, não relacionado a nenhuma doença, mas em seguida uma gama de doenças causadas pela infecção por B19 foram sendo descritas.
Infecção em Crianças
O primeiro indício de que o vírus B19 causava doença em humanos começou de uma pesquisa de doadores virêmicos que foram identificados por acaso. Eles apresentavam um estado febril não específico, algumas vezes combinada com uma erupção cutânea típica de rubéola. Além disso, verificou-se que dois pacientes infectados com B19 tinham ficado doentes apresentando uma febre branda. A primeira doença a ser definitivamente ligada com a infecção por B19, entretanto, foi a crise aplásica transitória (cessação temporária de produção de células vermelhas) de anemia da célula em forma de foice (talassemia). Depois, o vírus B19 mostrou-se causar a crise aplásica em pacientes com outras condições hemolíticas herdadas tais como esferocitose hereditária (anemia auto-hemolítica hereditária, caracterizada pela produção de células vermelhas esféricas ao invés de discos duplo-côncavos.Wikipédia), bem como outras formas de anemia. Entretanto, estudos sobre a prevalência de anticorpos para o vírus, mostraram que a infecção B19 era frequentemente adquirido na infância e que 60% ou mais dos adultos britânicos eram soropositivos sem evidência de doença hematológica. Pareceu aceitável que o B19 causasse uma doença comum na infância e em 1983 uma ligação foi feita com eritema infeccioso. (Eritema infeccioso ou a quinta doença da infância que começa com febre de temperatura média, dor de cabeça, erupção na pele, e sensação de gripe, catarro e nariz entupido.) É uma doença branda, por outro lado conhecida como a quinta doença ou síndrome da bochecha esbofeteada; constantemente confundida com rubéola ou sarampo. Afortunadamente, a confirmação laboratorial do eritema infeccioso, da rubéola e do sarampo é possível agora pelo diagnóstico da saliva. É comum ocorrerem surtos de eritema infeccioso nas escolas, principalmente no inverno ou primavera. Na Inglaterra, abril e maio são os meses de pico, embora possam ocorrer casos em qualquer mês. O padrão é surgir o surto por dois anos seguidos de dois anos de pouca incidência. Em 1993 e 1994 grandes epidemias de B19 ocorreram, então em 1997 nós vimos um novo ciclo de infecção.
A Infecção em Adultos
A infecção por B19 é uma doença benigna, auto-limitada nas crianças, mas em adultos, especialmente nas mulheres, ela é frequentemente complicada por aguda artrite. De fato, a artrite sem a erupção é uma apresentação comum da infecção por B19 em adultos. Em um estudo de aguda artropatia em adultos, 19 dos 24 casos atribuídos a agentes infecciosos estavam associados com o parvovírus B19. O estudo por Jobanputra e outros sobre esse assunto encontrou que 6,7% das amostras de soro submetidas a testes para fatores reumatóidess em geral eram B19 positivas na reação em cadeia da polimerase. A maioria delas (amostras) eram também IgM para B19 positivas. Isto serve para lembrar-nos que, embora o B19 seja uma causa comum de artropatia, não é frequentemente reconhecido.
A artropatia causada por B19 comumente se resolve em poucas semanas, mas 10% das mulheres com infecção por B19 desenvolvem sintomas nas juntas por mais de dois meses. Em alguns casos os sintomas persistem por anos. Nós ainda não entendemos a patogênese dessa artrite crônica já que histologicamente as juntas não apresentam resposta inflamatória e a evidência do vírus persistir na sinóvia ainda não foi confirmada. Não obstante, a infecção por B19 poderia ser considerada um diagnóstico diferencial para o início do estabelecimento da artrite reumatóide já que alguns pacientes com artropatia por B19 satisfazem o critério diagnóstico para a doença.
Infecção na Gravidez
A outra complicação importante em mulheres surge durante a gravidez. Embora a maioria das mulheres que tenham tido infecção por B19 na gravidez dêem à luz a um bebê saudável, o B19 pode cruzar a placenta, infectar o feto, e causar hidropsia fetal e morte fetal. (Hidropsia fetal gera edema em um feto em desenvolvimento, anemia, falha do coração e falta de sangue nos tecidos em desenvolvimento.Wikipédia) O feto parece ser mais suscetível durante o priomeiro e segundo trimestres da gravidez. A precisa incidência de B19 na embriopatia não é conhecida, mas em torno de 10% das gravidezes complicadas pela infecção por B19 resultam em perda fetal. A mulher grávida com infecção assintomática por B19 parece estar em grande risco quando apresenta erupção na pele. A administração clínica da infecção por B19 pode incluir transfusão de sangue intrauterina. Este tratamento têm sido controvertido, mas um estudo conduzido durante os anos da epidemia em 1993 e 1994 achou uma alta taxa os fetos que sobreviveram tinham recebido transfusão em comparação com aqueles que não receberam. Uma gravidez não precisa ser interrompida quando ocorre a infecção por B19 já que não há evidência de dano ao feto que sobrevive à infecção e nascem vivos.
Infecção em Pessoas Imunocomprometidas
As manifestações clínicas consideradas até agora resultam de uma infecção usualmente auto-limitante naqueles com respostas imunes normais. Entretanto, em pacientes imunocomprometidos o B19 pode persistir, causando severa anemia devida à persistente destruição das células vermelhas precursoras na medula óssea. As células precursoras das células brancas e plaquetas podem também ser afetadas, e uma falência crônica da medula óssea têm foi descrita em um jovem com síndrome de Nezelof, uma rara imunodeficiência combinada. A persistência da infecção por B19 também foi reconhecida em crianças e adultos com leucemia, em recebedores de transplante, e em pessoas com infecção por HIV. A infecção nesses grupos de pacientes é tratada com sucesso com altas doses de imunoglobulina intravenosa. O pronto reconhecimento da persistência da infecção por B10 é importante, não somente porque ela pode ser tratada no indivíduo afetado mas também para prevenis a transmissão nosocomial (infecção hospitalar) para outros pacientes.
Outras Manifestações da Infecção por B19
Adicionalmente às feições da infecção por B19 delineadas acima, relatos têm ligado o B19 a várias outras doenças. Entre elas, vasculite, neuropatia periférica (dormência e formigamento são algumas vezes uma forma de despertar do eritema infeccioso), e miocardite em jovens e fetos. Recentemente a nefrite foi descrita em paciente com infecção por B19. Ela pode ser presumida pela formação de complexos extensos do vírus com os anticorpos formados durante a infecção porB19. Relatos da infecção por B19 em pacientes com meningite, encefalite, doença de Kawasaki (vasculite sistêmica e aguda), disfunção hepática e falência cardíaca são menos convincentes como diagnóstico envolvendo testes de anticorpos inexequíveis ou ensaios descontrolados de reação em cadeia da polimerase que podem gerar resultados enganosos. Ainda que a infecção por B19 seja provada, a importância etiológica do caso reportado deveria ser confirmada por estudos epidemiológicos mais amplos.
O B19 e a Transfusão de Sangue
Embora o B19 cause uma gama de doenças, de 20% a 50% das infecções persiste assintomática. A importância da falta de sintomas de B19 entre os doadores de sangue deveria ser considerada. A prevalência foi inicialmente sub-estimada, com 1 entre 40.000 doadores sendo virêmicos. Testes rastreadores mais sensitivos têm mostrado agora a prevalência de uma quantidade de 1 em cada 3.000 durante períodos não epidêmicos a 1 para cada 167 em períodos de epidemia. A transmissão do B19 tem sido documentada recentemente em pacientes com talassemia (anemia falciforme) que receberam transfusão de um único doador. Os riscos de transmissão por B19 são muito acrescidos quando centenas de amostras de doadores de plasma são agrupadas para manufatura de produtos sanguíneos. Ainda com a baixa prevalência de doadores que sejam positivos, grandes quantidades constituídas de centenas de amostras de plasma são suscetíveis à contaminação. Além disso, a contaminação será de nível significativo porque a amostra de um único doador que seja B19 positivo contém mai de 1012 partículas virais por ml. Assim, embora os anticorpos para B19 possam estar presentes também, pacientes que receberam produtos sanguíneos estão em risco de infecção por B19. As transmissões de B19 a pacientes que recebem concentrados de fator de coagulação derivados do plasma foram primeiro reconhecidos no início da década de 1980, mas somente como infecções assintomáticas. A alta soroprevalência do B19 em paciente hemofílicos mostrou que a infecção por produtos sanguíneos é comum, e infecções sintomáticas têm sido desde então descritas apresentando os sinais típicos do eritema infeccioso ou em casos mais severos como anemia hipopásica e pancitopenia. O vírus B19 continua a ser transmitido por esta rota pois, carecendo de um envelope lipídico, ele não é suscetível ao tratamento com solvente-detergente usado para inativar o HIV e as viroses de Hepatite B e C nos produtos sanguíneos. Além disso, o B19 é resistente ao calor e permanece inativo ainda após o tratamento com alta temperatura a seco a 80oC por 72 horas, o qual é usado para alguns produtos sanguíneos.
Uma alternativa para a inativação do vírus poderia ser o rastreamento do sangue de doadores para o vírus B19. Doadores poderiam ser seletivamente testados antes de coletado o sangue ou seus componentes fossem direcionados a pacientes em risco de desenvolverem infecções severas por B19. Entre estes pacientes poderiam estar os imuno-comprometidos ou que tenham uma tipo de anemia hemolítica subjacente, mulheres grávidas, e neonatos. A técnica da reação em cadeia da polimerase ultra-sensível tem mostrado recentemente ser executável o rastreamento de doadores, pelo uso de um sistema no qual o doador do plasma seja destacado, reduzindo assim o número de testes necessários. A reação em cadeia da polimerase, entretatno, permanece um método complexo e caro, e o teste simples de anticorpo que pode ser automatizado é, provavelmente, uma alternativa mais prática. A presença de anticorpo ao vírus B19 é considerada como uma infecção já resolvida no passado e um doador livre do vírus (ao contrário dos casos de infecção por HIV ou citomegalovírus, nas quais a presença de anticorpos está relacionada com uma infecção latente e uma infectividade). Mas antes dos departamentos de microbiologia para laboratórios de transfusão de sangue serem incomodados com mais outro teste rastreador, este compromisso deve ser analisado quanto ao custo-benefício dos testes para B19.
Prevenção
Uma vacina para infecção por parvovírus B19 está sendo desenvolvida. A prioridade para a vacina deveria ser para pacientes com anemia falciforme, mas em vista da importância da mortalidade que acompanha a infecção por B19 e que se conhece agora, um uso mais amplo da vacina deveria ser considerado. Se a vacina se provar segura e eficaz ela poderia ser dada por exemplo para crianças ao mesmo tempo que se aplica a tríplice viral (caxumba, sarampo e rubéola).
Conclusão
Está concluído que o rastreamento da parvovirose entre doadores de sangue está agora em perspectiva. O vírus foi encontrado primeiro em doadores saudáveis e é transmitida por produtos e componentes sanguíneos. A infecção por B19, entretanto, é mais comumente transmitida pela rota respiratória e é agora conhecida por causar várias doenças. Em pessoas imunocompetentes com células sanguíneas saudáveis a infecção é relativamente benigna e auto-limitada. Um exantema (eritema infeccioso) em crianças ou artrite aguda em adultos são as manifestações clínicas mais comuns. Existem, entretanto, grupos vulneráveis em risco de doenças mais severas. Ambos, episódio de anemia aguda (uma crise aplásica transitória) em pacientes com anemia da hemácia em forma de foice e uma anemia prolongada em pacientes imuno-comprometidos refletem o tropismo do parvovírus B19 para as células progenitoras do eritrócito. Finalmente, na gravidez o B19 pode cruzar a placenta, causando severa infecção fetal. A imunidade materna adquirida a partir desse evento se estende para toda vida, e gravidezes subsequentes não serão afetadas pelo B19.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2548210/?page=1
sexta-feira, 8 de julho de 2016
Chikungunya
Reumatismo Inflamatório Crônico pós chikungunya: resultados de um um estudo de acompanhamento retrospectivo de 283 casos de adultos e crianças em La Virginia, Risaralda, Colômbia.
Rodrigues Morales, GiRestrepo, et alli.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4813633/
Objetivo: Há limitados estudos na América Latina a respeito das consequências crônicas do virus Chikungunya (CHIK), tais como o reumatismo inflamatório crônico pós CHIK (pCHIK-CIR). Nós avaliamos o maior grupo (coort) até agora de pCHIK-CIR na América Latina, na municipalidade de La Virgínia, Risaralda, uma nova área endêmica de CHIK na Colômbia.
Métodos: Nós conduzimos um estudo retrospectivo do grupo na Colômbia com 283 pacientes diagnosticados com CHIK que persistiram com pCHIK-CIR após uma mínimo de seis semanas e um máximo de vinte e seis semanas. Os casos de pCHIK foram identivicados de acordo com o critério de avaliação por telefone.
Resultados: Do total de pessoas infectadas pelo CHIK, 152 (53%) apresentaram persistentes sintomas reumatológicos (pCHIK-CIR). todos esses pacientes apresentaram dores nas articulações (poliartralgia crônica, pCHIK-CPA), 49,5% dor (rigidez, artralgia) pela manhã, 40,6% edema nas articulações e 16,6% vermelhidão nas articulações. De todos os pacientes, 19,4% requereram e foram atendidos antes da avaliação pelo presente estudo (1,4% consultando reumatologistas). Significativas diferenças na frequência foram observadas de acordo com a idade e gênero no grupo. Pacientes com mais de quarenta anos requereram mais medicação e atenção (39,5%) do que aqueles com menos de quarenta anos (12,1%).
Conclusões: De acordo com nossos resultados, ao menos metade dos pacientes com CHIK desenvolveram sequelas crônicas, a daqueles com pCHIK-CIR, perto da metade apresentaram sintomas clínicos consistentes com as formas inflamatórias da doença. Esses resultados ratificam as estimativas prévias obtidas de dados combinados de estudos em La Reunion (França) e Índia e são coerentes como os resultados publicados previamento de outros grupos (coorts) da Colômbia em Venadilo (Tolima) e Since (Sucre).
INTRODUÇÃO
Considera-se que as sequelas reumatológicas crônicas após a infecção pelo vírus Chikungunya (CHIK) tornar-se-ão uma importante matéria de saúde pública em novas áreas endêmicas da América Latina, onde o vírus vem se espalhando sem o controle apropriado. Estimativas prévias têm mostrado que perto de 48% das pessoas afetadas desenvolvem reumatismo inflamatório crônico CHIK (pCHIK-CIR), com ao fardo derivado da doença avaliado pela incapacitação observada ao longo dos anos de vida (DALYs) perdidos. Nos países América Latina esses anos perdidos em adaptação à incapacidade são agora consistentemente mais altos do que aqueles referidos nas epidemias anteriores na Índia em 2006. DAYLs na Colômbia são tão altos quanto 2/3 dos casos de doença cardíaca isquêmica e são relacionados na maioria das vezes com sequelas reumatológicas.
Entretanto, estimativas prévias foram resultados de dados combinados de estudos iniciais conduzidos nas epidemias na Índia e em La Reunion (França). Devido à possibilidade de haver uma diferenciação na linhagem viral, a diferença genética ou da resposta imune do hospedeiro, ou eventuais variações ambientais, aqueles resultados poderiam não estar totalmente extrapolados para os países da América Latina. Por essas razões, duas retrospectivas sobre grupos (coortes) têm sido publicadas da Colômbia e América Latina, em referência a uma alta proporção de pacientes evoluindo para o pCHIK-CIR, particularmente a poliartralgia crônica (pCHIK-CPA). Desafortunadamente, naqueles estudos, o número de pacientes acompanhados e a avaliação das características clínicas inflamatórias ainda está limitada.
Neste momento, existe ainda uma necessidade de continuar a avaliação e estabelecer a proporção de pacientes evoluindo para pCHIK-CIR, ambos CPA e artrite crônica (pCHIK-CA), nos países da América Latina de modo a revelar o cenário real que pudemos fazer face em termos de consequências clínicas e inabilitação crônica. Assim, nós avaliamos esse tema na municipalidade de La Virgínia no distrito de Risaralda, uma nova área endêmica de CHIK na Colômbia, onde a transmissão autóctone e casos tem sido detectados desde Janeiro de 2015.
MÉTODOS
A aprovação ética foi obtida do Hospital ESE IRB.
Este estudo retrospectivo do grupo (coort) incluiu pacientes que sofreram CHIK (diagnosticado por sorologia específica para CHIK positivo, IgM/IgG anti-/chik, e sorologia negativa para dengue) entre fevereiro e junho de 2015 atendendo em La Virgínia, Risaralda (um dos novos distritos endêmicos), Colômbia, com ao menos seis semanas entre o diagnóstico e o mínimo tempo de acompanhamento para reavaliação. O primeiro desfecho foi o desenvolvimento de persistente poliartralgia (pCHIK-CPA) que encontrou o critério (soronegativo) para Artrite Reumatóide (RA) do Colégio Americano de Reumatologia e da Liga Européia Contra o Reumatismo. O paciente portador de sintomas clínicos de inflamação articular foi avaliado. Os sintomas incluíam: dores reumáticas pela manhã, edema articular e vermelhidão nas juntas. Ele foi avaliado por chamadas telefônicas feitas por autores treinados para este estudo. Foi usado um estruturado questionário, previamente empregado em outros estudos .
A definição de infecção aguda por CHIK foi feita de acordo com o Instituto Nacional de Saúde, Bogotá, Colômbia, incluindo a sorologia após febre (temperatura maior ou igual a 39o C) e poliartralgia ou artrite. O consentimento do paciente foi colhido no início da entrevista.
A avaliação clínica incluiu interrogatório e exame físico na suspeita inicial de CHIK. Seguindo isso, testes sanguíneos foram executados de acordo a avaliar por RT-PCR e sorologia para IgG e IgM para Chikungunya.
A frequência relativa de pCHIK-CPA bem como outras manifestações reumatológicas crônicas de pCHIK (retração matinal, edema erticular e vermelhidão articular) foram avaliadas sobretudo por sexo e por grupos de idade estimando o risco relativo (RR) com o correspondente de 95% de intervalo de confiança.
Todos os dados foram gravados em um formado pré-designado, tabulados e os resultados analisados estatisticamente pela versão 20 do software estatístico SPSR.
RESULTADOS
Um total de 283 pacientes consentiram em participar. No total, esse grupo foi comprimido em 173 (61%) mulheres e 110 (39%) homens, com uma média de idade de 29 anos (IQR 17 - 42), 84% dos quais eram de La Virginia, Risaralda, Colômbia. Todos os pacientes apresentaram febre e aguda poliartralgia. Esses casos foram diagnosticados entre fevereiro e junho de 2015, com um seguimento médio de 9,7 semanas (2,3 meses) e um tempo máximo de 26,1 semanas (6,1 meses).
Do total das pessoas infectadas por CHIK, 152 (53,7%) relataram sintomas reumatológicos persistentes (pCHIK-CIR). Todos os pacientes reportaram dores nas juntas (pCHIK-CPA: pós chicungunya poliartralgia). Com repeito aos sintomas concernentes ao pCHIK-CA, 49,5% apresentaram rigidez matinal, 40,6% edema nas juntas e 16,6% vermelhidão nas juntas. Dos pacientes com pCHIK-CPA, 19,4% requereram e receberam assistência antes da avaliação pelo presente estudo (1,4% consultando reumatologistas). Entre aqueles que apresentaram pCHIK-CIR, o tempo máximo de persistência censoriado foi de 26,1 semanas (6,1 meses). Do total, 17 pacientes estavam com mais ou igual a vinte semanas, e 13 desses pacientes (76,5%) estavam ainda com pCHIK-CPA.
A prevalência cumulativa de pCHIK-CPA variou significativamente (p=0,0326) entre aqueles com mais de quarenta anos de idade (69,7%) e aqueles com menos de quarenta anos (47,8%) (RR=1,46, 95%CI 1,04-2,04). [RR=risco relativo; CI= intervalo de confiança] Como esperado, a frequência aumentou com o grupo de idade. Houve também uma significativa diferença (p=0,014) entre os gêneros, com pCHIK-CPA sendo maior nas mulheres (59,5%) do que nos homens (44,5%) (RR=1,337, 95%CI 1,049-1,703), os quais também se encontram entre aqueles com mais de 30 anos.
Outros sintomas reumatológicos crônicos de pCHIK também variaram significativamente com a idade. A rigidez matinal naqueles com mais de 40 anos (60,5%) foi significativamente maior (p=0,024) do que naqueles com quarenta anos ou menos (45,4%) (RR=1,843, 95%CI 1,079-3,148). Edemas nas juntas foi significativamente mais alto naqueles com mais de quarenta anos(53,9%) em comparação com os com quarenta anos ou menos (12,1%) (RR=4,748, 95%CI 2,550-8,840). Como esperado, houve uma tendência de aumento na frequência por grupos de idade com significativas diferenças entre mulheres e homens em alguns deles.
De todos os pacientes, 38,2% apresentaram poliartralgia e rigidez matinal simultaneamente. A poliartralgia e a rigidez matinal foi significativamente mais alta naqueles com mais de 40 anos de idade (52,6%), foi significativamente mais alta (p=0,002) do que naqueles com quarenta ou menos anos de idade (32,9%) (RR=1,418, 95%CI 1.098-1,830) bem como em mulheres (46,2%) em comparação com homens (25,5%) (RR=1,817, 95%CI 1,270-2,598); 11,3% apresentaram também vermelhidão com poliartralgia e rigidez matinal simultaneamente, sendo isto significativamente mais alto em mulheres (15,6%) foi significativamente mais alto mais alto do que em homens (4,5%) (RR=3,434, 95%CI 1.363-8,649); 9,9% apresentaram edema nas juntas, vermelhidão, poliartralgia e rigidez matinal simultaneamente, sendo isto significativamente mais alto em mulheres (p=0,005) em mulheres (13,9%) foi significativamente mais alto do que em homens (3,6%) (RR=3,815, 95%CI 1,360-10,699).
Finalmente, em pacientes com menos de 20 anos de idade, mais de 20% dos pacientes em cada grupo apresentaram pCHIK-CPA; em geral a prevalência de pCHIK-CPA foi mais alta em pacientes femininos, com a exceção do grupo com menos de 10 anos de idade onde 31,3% dos meninos apresentaram pCHIK-CPA.
DISCUSSÃO
De acordo com nossos resultados, ao menos metade dos pacientes com CHIK desenvolveram sequelas reumatológicas, e desses com pCHIK-CPa, perto da metade apresentou sintomas clínicos com formas inflamatórias da doença. Esses resultados ratificam estimativas prévias obtidas de dados combinados de estudos em La Reunion (France) e Índia e são consistentes com os resultados publicados antes por outros grupos colombianos em Venadilo (Tolima) e Since (Sucre). De fato, nossos resultados sugerem que a proporção de pacientes que desenvolvem pCHIK-CIR pode ser eventualmente mais alta em alguns grupos, especialmente mulheres e pacientes mais velhos. Alguns pacientes permaneceram com reumatismo muitos meses após a infecção com CHIK. Além disso, os sintomas levaram perto de 20% dos pacientes a cuidados com a doença, com alguns pacientes requerendo atenção reumatológica. Isto esclarece o caráter incapacitante dos sintomas.
Este estudo representa o maior grupo de pacientes de CHIK na América Latina acompanhado até a presente data para sequelas reumatológicas crônicas. Também, este é o primeiro estudo para avaliar o desenvolvimento de ambas as complicações reumatológicas inflamatórias e não inflamatórias pós-infecção por CHIK nesta região; estudos locais prévios centraram na presença de CPA sem examinar as características inflamatórias clínicas tais como rigidez matinal, edema nas juntas ou vermelhidão nas juntas. A epidemiologia da epidemia de CHIK em 2015 esclarece a importância da avaliação do pCHIK-CIR, que poderia ser incluído na vigilância de países endêmicos como a Colômbia.
Embora haja limitação devido à possível preconceito derivado da via de coleta de informações (entrevista telefônica), a consistência desses achados relacionando a proporção de pacientes que apresentaram CPA e sintomas inflamatórios articulares com as variações de idade e gênero, sustenta a credibilidade dos dados obtidos. Estudos menores (com menos de 150 pacientes) recentemente tem empregado também entrevistas telefônicas para coletar dados. Um desses estudos encontros que um terço (37%) dos participantes estudados referiram-se a queixas contínuas relacionadas com Chikungunya incluindo dores nas juntas (32%), dor muscular (32%), e inchaço nas juntas (26%). Um diagnóstico preventivo para artrite inflamatória crônica derivada de pCHIK (n=4) e desordem musculo-esquelética derivada de pCHIK (n=3) foi estabelecido.
Entretanto, a ausência de confirmação de sinais inflamatórios articulares por um médico, a falta de informação a respeito do histórico reumatológico prévio, o número e localização do envolvimento articular em curso, o tratamento recebido (ambos prescritos e auto-provisionados), e a avaliação radiográfica são limitações importantes deste trabalho.
Enquanto alguns estudos falharam em demonstrar fatores associados com dores crônicas, outros trabalhos apontaram para fatores de risco ligados à persistência de manifestações reumatológicas crônicas e falta de recuperação. Neste estudo a idade mais avançada e o gênero feminino estavam significativamente associados ao p CHIK-CIR. Não obstante. em estudos em perspectiva, dores severas nas articulações, longos estágios agudos, assinalando a doença reumatológica, patologias associadas adicionais, excesso de peso e altos títulos de IgG anti CHIK, poderiam ser também avaliados como se têm sugerido. Além disso, nós também achamos que pacientes com mais de 40 anos e mulheres consultaram mais frequentemente e tenderam a exibir sintomas inflamatórios, os quais levantam a questão sobre a possibilidade de que estes pacientes não só evoluem mais frequentemente para o pCHIK-CIr mas também para formas mais severas da doença tais como pCHIK-CA. Entretanto, também de grande interesse, está o fato de que o pCHIK-CIR foi visto em uma considerável proporção (aproximadamente 25%) em pessoas jovens (com menos de 20 anos de idade). Embora o corrente estudo não tenha sido especificamente designado para avaliar o pCHIK-CPA na população pediátrica, ele mostra a ocorrência de pCHIK-CPA neste grupo etário pela primeira vez na Colômbia e na América Latina. Globalmente, também há a falta de estudos de grupos avaliando o pCHIK-CIR em crianças. Antes deste trabalho, o maior estudo incluiu 69 crianças com menos de 16 anos; nós avaliamos 88 pacientes com menos de 20 anos (57menores de 15 anos). Este grupo de idade também merece e requer estudos específicos de avaliação de pCHIK-CIR dadas todas as implicações potenciais, incluindo a avaliação por reumatologistas pediátricos.
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Finalmente, na Colômbia, bem como em outros países da região,o genótipo circulante é o Asiático. No futuro, se outros genótipos de CHIK começarem a circular nas mesmas áreas, a comparação poderá permitir avaliar se eles impõem impactos clínicos diferentes, como avaliado correntemente com epidemias do passado onde outros genótipos e linhagens estavam presentes, como no Oceano Índico, poderia também implicar em diferenças potenciais na imunogenética da população e respostas provavelmente baseadas no HLA e outros fatores Étnicos. Têm-se mostrado recentemente a respeito das diferenças do pCHIK-CIR a prevalências entre estudos na ilha de La Reunión, na França, e na Índia, sendo mais alto na primeira, como evidenciado em uma meta-análise a qual está a caminho nas próximas semanas pelo nosso grupo.
domingo, 9 de maio de 2010
MIM *147100
Lócus da Cadeia Pesada de IgG; IGHG1
Lócus do gene mapeado: 14q32.33
Texto
Ao menos dois lócus autossômicos separados determinando o tipo sorológico da globulina gama foram identificados nas décadas de 1950 e 1960. Um foi referido como lócus Gm e o outro como lócus Inv. A genética das globulinas gama têm-se como reveladoras de princípios gerais como tem sido as das hemoglobinas. O sistema Gm está associado com as cadeias pesadas das moléculas IgG codificadas, como foram encontradas mais tarde, pelo cromossomo 14; o sistema Inv está associado com as cadeias kappa leves (147200). (Veja Anônimo, 1966 para notação recomendada para tipos Gm e Inv.)
Hood e Ein (1968) apresentaram evidências de que as cadeias leves são uma exceção à regra de “um gene, uma cadeia polipeptídica”. Dois lócus separados (um lócus de região específica e um lócus de região comum) pareciam codificar uma única e contínua cadeia polipeptídica. Três lócus intimamente ligados (IgG1, IgG2 e IgG3) foram considerados responsáveis pelas especificidades do Gm. Van Loghem e outros (1970) apresentaram evidência do relacionamento da ligação dos marcadores de imunoglobulinas (gama 1, 2, 3, Am). Que os lócus gama G3 e gama G1 estavam intimamente ligados foi indicado pelos achados em uma proteína de mieloma de tipo Lepore (Kunkel e outros, 1969). Um quarto lócus IgG (gamma-G4) era identificável no conjunto. A possibilidade de uma família sustentando a sequência (do começão ao terminal N) da alfa-2, gama-4, gama-2, gama-3 e gama-1 foi apresentada por Lefranc e outros (1977).
Gedde-Dahl e outros (1972, 1975) apresentaram dados sobre a ligação da Gm no PI (Alfa-1-antitripsina 107400). Eles consideraram a heterogeneidade da fração de recombinação entre homens de diferentes tipos de PI como muito parecida. A maior diferença parecia ser entre o alelo Z do PI (inibidor de protease) e outros alelos. As possíveis explicações incluíam uma deleção cromossômica, inversão ou lócus de regulação de recombinação em desequilíbrio de ligação com o lócus da PI. Bender e outros (1979) excluíram a Gm (gama globulina), a PI e o C3 do seguimento 6q25-qter e a Gm e a PI do 6p. Veja 182870 para evidência da ligação com a esferocitose (presença de eritrócitos esféricos no sangue; Stedman) hereditária. Croce e outros (1979) estudaram células somáticas híbridas entre células de mieloma de camundongo e tanto linfócitos periféricos humanos e células humanas linfoblastóides ou de mieloma. Eles observaram que a presença ou ausência do cromossomo 14 correlacionava-se com a formação das cadeias pesadas mu, gamma e alfa. Smith e outros (1981) confirmaram a assinatura da família dos genes da cadeia pesada da imunoglobulina no cromossomo 14.
Green (1979) revisaram a genética das imunoglobulinas em camundongos e propuseram uma nomenclatura. A partir do estudo de células somáticas híbridas, Hengartner e outros (1978) concluíram que o lócus para as cadeias pesadas de imunoglobulinas estão no cromossomo 12 do camundongo. Meo e outros (1980) relataram o mapeamento conclusivo da Igh-1 e o lócus ligado da pré-albumina no cromossomo 12 do camundongo. No camundongo, as regiões variável e constante da cadeia pesada, Igh-V e Igh-C (Green, 1979), ocupam um segmento cromossômico de ao menos 7 a 11 unidades de comprimento (Pesetsky e Sachs, 1977), e estam ligadas, provavelmante no final da cadeia Igh-C, com o lócus da pré-albumina sérica a uma distância de 11 unidades (Taylor e outros, 1975). Steinberg e outros (1975) descreveram polimorfismos das duas Gm e Inv nos babuínos do Kênia.
No homem e no camundongo, o fino mapeamento do gene da imunoglobulina progrediu mais rápido do que a assinatura no cromossomo e na respectiva região. Pensava-se que os lócus da imunoglobulina estavam localizados em três regiões cromossômicas diferentes carregando os lócus da cadeia pesada, da cadeia leve kappa e da cadeia leve lambda. Pensava-se que cada região continha um ou mais lócus especificando a região constante e um número maior de lócus especificando a região variável de uma cadeia de imunoglobulina particular. Evidências do camundongo indicaram que as sequências códon de cada cadeia leve, kappa e lambda, são construídas durante a diferenciação das células precursoras do plasma pela junção de segmentos do DNA previamente separadas e distantes. Davis e outros (1980) mostraram que os genes da cadeia pesada contêm três segmentos de genes, V(H), J(H) e C(H), análogos aos três segmentos dos genes da cadeia leve e que ao menos dois eventos de recombinação têm lugar durante a diferenciação da produção de anticorpos ou da célula B. A estrutura dos genes da imunolobulina e seus rearranjos durante a maturação do linfócito foram revisados por Robertson (1981); veja também Marx (1981). No homem. A família de genes da cadeia pesada da imunoglobulina tem, começando do final da ponta 5, 250 ou mais genes variáveis, 5 genes J (quatro são ativos), ao menos 10 genes D (para diversidade), e os genes da parte constante das cadeias pesadas mu, delta, gama, épsilon e alfa da IgM, IgD, IgE e IgA respectivamente. No camundongo, a organização do gene C(H) é 5-prime-J(H)-(6,5 quilobases)-mu-(4,5 quilobases)-delta-(quilobases desconhecidas)-gama-3-(34 quilobases)-gama-1-(21 quilobases)-gama-2-(15 quilobases)-gama 2a-(14,5 quilobases)-epsilon-(12,5 quilobases)-alfa-3-prime (Shimizu e outros 1981). De acordo com o dogma corrente pelos 1981, um gene da cadeia H completa é formado por ao menos dois tipos de eventos combinacionais: (1) a recombinação entre uma V(H) dada, uma J(H) dada, e um segmento de gene D dado para formar a região V do gene, e (2) uma substituição (troca/alternação) de classe a um gene C(H) particular começando com um e a última troca de qualquer um dos outros. Klein (1981) descobriu que os tumores derivados de células B (mieloma do camundongo, linfoma de Burkitt humano e leucemia linfoblástica aguda da célula B) têm padrões anômalos de síntese de imunoglobulina que correlacionam-se com o tipo de aberração cromossômica. Observações similares foram feitas por Lenoir e outros (1982) que tinham coletado o maior número de translocações no linfoma de Burkitt. Dos dez testados, todos concordavam com a hipótese da expressão da cadeia leve: todas as células com translocações de 8 para 12 produziam a lambda como a única cadeia leve; todas as células com translocação do 8 para o 22 produziam somente a cadeia kappa; e as células com translocação do 8 para o 14 produziam tanto a cadeia kappa quanto a lambda, com uma taxa aproximada de 2 para 1.
A amiloidose de cadeia leve (AL; veja 254500; amiloidose relacionada a imunoglobulina primária – amiloidose é uma doença caracterizada por acúmulo extracelular de amilóide em vários órgãos e tecidos do corpo; Stedman) está associada com discrasia das células clonais do plasma que estão frequentemente imperceptíveis e não proliferativas. Translocações ilegítimas envolvendo o gene da cadeia pesada da imunoglobulina no 14q32 e deleções do braço longo do cromossomo 13 comumente ocorrem no mieloma múltiplo, gamopatia monoclonal e sinificância indeterminada (MGUS), e leucemia das células do plasma. Em um estudo de 32 pacientes com amiloidose (24 com doença sistêmica e 8 com doença localizada), Harrison e outros (2002) descobriram translocações envolvendo a IGH e adicionalmente encontraram deleções no 13q, usando interface de duas cores em fluorescência em sítio de hibridização. As translocações da IGH foram observadas em 11 pacientes, dos quais nove tinham a fusão IGH/CCND1 (168461) da translocação (11;14)(q13;q32).
Kawamata e outros (2002) demonstraram o envolvimento do gene IHG1 em uma translocação (1;14)(q25;q32) encontrada na leucemia linfoblástica aguda da célula B. O rearranjo dos genes IGHG1 e LHX4 (602146) resultou em uma região regulatória na ponta 5 do LHX4 sendo substituída pela região intensificadora do gene IGHG1 no cromossomo 14q32. Isso levou à sobre-expressão do gene LHX4 nas células leucêmicas.
Veja também entradas para as regiões constante, variável, J e D de cada uma das cadeias de imunoglobulina pesada, lambda e kappa, em 147200. Pode-se, com certeza, ver cada uma das três como um super-gene e os segmentos codificadores C, V, J e D do DNA como éxons de um super-gene (VAM).
Os genes da imunoglobulina estão em uma região cromossômica notada por sua alta freqüência de quebras associada com rearranjo cromossêmico, ocorrendo tanto espontâneamente em linfócitos cultivados quanto em certas malignidades. Por meio da mesma translocação de X para 14 (conhecida como KOP para Kirby, Opitz e Pallister, o paciente, interprete e descobridor, respectivamente) que foi usada para mapear os genes G6PD e HGPRT no braço longo do cromossomo X (Ricciuti e Ruddle, 1973), Balazs e outros (1982) concluíram que a D14S1 está intimamente ligada ao lócus da cadeia pesada da imunoglobulina e distante do 14q32, isto é, na região sub-telomérica do 14q. O estudo de ligação em cadeia em uma família mostrou que a probabilidade máxima de recombinação entre D14S1 e Gm era de 3,1% com 90% acima do limite de 11,5%. Cox e outros (1982) relataram sobre a família de uma pessoa com um cromossomo 14 em anel no qual um ponto de quebra estava localizado no 14q32.3. A pessoa afetada não expressava o marcador da cadeia pesada alotípica gama-C, Gm, do haplótipo materno indicando que o material genético necessário para a expressão da Gm está localizado a distância do 14q32.3. A partir do estudo de duas famílias com anomalias no braço longo do cromossomo 14, Cox e outros (1982) localizaram o GM em 14q32.3 e a PI (alfa-1-antitripsina) em uma posição mais próxima entre 14q24.3 e 14q32.1. Cox e outros (1984) refinaram a assinatura em 14q32.33-qter. Linsley e outros (1983) descobriram RFLPs associadas com os genes da cadeia pesada gama-C. A pessoa com o cromossomo 14 em anel não tinha o complemento maternal dos fragmentos de hibridização do gene gama-C. Um pseudogene da gama-C foi identificado. O D14S1 (107750) não foi deletado do 14 em anel.
[D14S1 107750: Rif Lip: Um número signo foi usado nesta entrada porque ela não representa um gene expressado. Ela está incluída aqui principalmente por propósitos históricos, já que o D14S1 foi o primeiro RFLP a ser identificado (após o polimorfismo de DNA descoberto por Kan e Dozy (1978)).
Botstein e outros (1980) sugeriram que a variação nas sequências de nucleotídos resultantes da variação da clivagem por endonucleases em sítios específicos (enzimas de restrição) são suficientemente freqüentes no genoma humano bem como são altamente úteis como marcadores no mapeamento do cromossomo. Eles sugeriram a designação polimorfismo na lente do fragmento de restrição (acrônimo, RFLP, pronunciado ‘rif-lip’). Para ser útil, o polimorfismo deveria estar numa sequência de cópia única. Uma coleção de 150 a 200 desses polimorfismos distribuída pelo genoma poderia ter o potencial para aumentar grandiosamente o poder dos estudos de ligação em cadeia de uma família. Desordens de reduzida penetração e com múltiplos fatores de causa estariam facilitadas à análise genética. O polimorfismo da HpaI (143020) em um segmento não codificador na ponta 3 flanqueando o gene da beta-globina foi o primeiro a ser achado, por Kan e Dozy (1978). O polimorfismo foi então definido na parte não codificadora dos genes da globina gama (142200). Antes, o papel de Botstein e outros (1980), Solomon e Bodmer (1979) tinha sugerido a utilidade dos polimorfismos de restrição como marcadores nos estudos de ligação em cadeia.]
Burrows e outros (1983) mostraram que um rearranjo, e não um processamento diferencial do RNA, ocorre na troca de classe da cadeia pesada. Eles demonstraram a perda de sequências de DNA entre os segmentos J(H) e C(G2b) do gene em uma linha celular do camundongo. Deleções de genes específicos da região constante são propensas a ocorre através de pareamento não-homólogo e crossing over desigual. Este é um mecanismo da evolução e um mecanismo da patogênese de deficiências de imunoglobulina seletiva. O estudo das deleções tem sido útil para a confirmação da ordem do gene demonstrada pela clonagem de DNA (este gênero, Ellinson e Hood, 1982; Flanagan e RAbbitts, 1982; Hisajima e outros, 1983; Max e outros, 1982) e por análises de ligação com ambos os marcadores de DNA e alotípicos (este gênero, Bech-Hansen e outros, 1983; Migone e outros, 1983). Lefranc e outros (1983) acharam, em membros aparentemente saudáveis de comunidades altamente consanguíneas dos Bérberes da Tunísia, dois tipos de deleções do gene IgHC. Uma deleção encontrada por Keyeux e outros (1989) em seis indivíduos em duas famílias diferentes (família HASS e família TOU) representavam uma ausência simultânea das imunoglobulinas IgG1, IgG2, IgG4 e IgA1. Essa deleção permitiu a determinação da ordem dos genes da imunoglobulina IgCH e a localização do pseudogene gama entre A1 e G2. A família TOU tinha uma segunda deleção que incluía somente o peseudoene-1 epsilon, A1 e pseudogene gama. Keyeux e outros (1989) demonstraram que a deleção multigênica no conjunto IgCH envolve duas regiões altamente homólogas, chamadas hsg3 e hsg4, as quais são pontos quentes de recombinação, e troca de sequências do lado de fora. (Hsg3 está localizado a jusante do G3 e a hsg4 está localizada a jusante do G4; daí a sua designação.) Migone e outros (1984) identificaram dois tipos adicionais de deleções múltipas no gene da cadeia pesada. Uma incluía o gene IgE. As deleções eram transmitidas de modo mendeliano e a despeito da homozigosidade pareciam não ter efeitos nocivo. (A ausência seletiva de uma única sub-classe de IgG foi encontrada ocasionalmente por teste imunológico para alótipos e isótipos.) Migone e outros (1984) puderam confirmar a localização do gene pseudo gama entre os genes alfa-1 e gama-2. É possível que algumas instâncias de hipogamaglobulinemia variável combinada ou deficiência na seleção de imunoglobulinas sejam causadas pela deleção ou outras mudanças nesta região.
Hofker e outros (1989) determinaram o mapa físico completo da região constante da cadeia pesada por meio de eletroforese com campo de pulsação em gel. Os genes dessa região estão contidos dentro de um segmento de 300 quilobases. Em ambos, o homem e o camundongo, a ordem é ponta 5-IGHM—IGHD—IGHG—IGHE—IGHA—ponta 3. O gene gama-C foi duplicado produzindo quatro cópias no camundongo. No homem, após uma duplicação inicial do gama-C, todo o segmento gama-C/gama-C/épsilon-C/alfa-C foi duplicado. Hofker e outros (1989) descobriram que um segmento de 60 quilobases separa o lócus do delta-C e a ponta final 5 do conjunto contendo IGHG3, IGHG1, IGHCEP1, e IGHCA1 nesta ordem. A uma distância de 80 quilobases da ponta 3 ao IGHA1 jaz o segundo conjunto de IGHG2, IGHG4, IGHE e IGHA2. O pseudogene gama-C resida a aproximadamente 35 quilobases ao lado do IGHA1 no sentido da ponta 3.
Zelaschi e outros (1983) usaram anticorpos monoclonais surgidos nos camundongos para definir ‘novos’ determinantes de Gm. Jazwinska e outros (1988) demonstraram que análises de RFLP podem ser substituídas por determinação sorológica do tipo de Gm e ressaltaram várias vantagens do método genético molecular. Ghanem e outros (1989) descobriram extensas variações no tipo de RFLP em africanos negros envolvendo principalmente os genes IGHG3 e IGHG1, a maior parte dos membros da família IGHG na ponta 5. Polimorfismos são muito mais presentes em africanos negros do que em caucasóides. O mesmo resultado foi sugerido pelo estudo dos haplótipos Gm os quais tem sido referidos como 1m, G3m, A2m e Em, correspondendo às sub-classes IgG e IgA e à classe IgE para as quais eles são marcadores. Os alelos nos lócus respectivos são herdados em combinações fixas, ou haplótipos Gm-Am-Em. Embora as freqüências do gene Km mostrassem uma distribuição aleatória na população estudada, Zhao e Lee (1989) encontraram que os haplótipos Gm eram altamente úteis no mapeamento das origens da nação chinesa. Uma comparação com as frequências do haplótipo Gm em outras populações sugeriu que durante a evolução humana o grupo negróide e o grupo mongolóide-caucasóide divergiram primeiro, seguidos por uma divergência entre o mongolóide e o caucasóide. Os dados pareceram indicar dois sub-grupos distintos da raça mongolóide, do norte e do sul, correspondendo a populações que se originaram no vale do rio Amarelo e no vale do rio Yangtze, respectivamente. Zhao e Lee (1989) descobriram que as populações mongolóides do norte e do sul têm os haplótipos Gm (1;21) e Gm (1,3;5) como marcadores associados à raça, respectivamente. Eles atribuíram a presença do haplótipo associado ao caucasóide Gm(3;5) em várias minorias vivendo na parte noroeste da China à mistura ao longo da Estrada da Seda. A quantidade de mistura caucasiana foi estimada.
O lócus da região constante da cadeia pesada mostra organização em múltiplos níveis de homologia interna, sugerindo uma história evolutiva complexa com repetidos eventos de duplicação. A instabilidade genética persistente da região é sobressaltada pela observação não incomum de deleções ou duplicações, as quais provavelmente originaram-se através de eventos desiguais de crossing over. Bottaro e outros (1989), por análises de tais deleções em campo de gel pulsado, determinaram o sequinte mapa: --um-5quilobases – delta—gama-3 – 26 quilobases—gama-1—19 quilobases—psi-epsilon—13 quilobases—alfa-1--?60 quilobases—psi-gama--?40quilobases—gama-2—18 quilobases—gama-4—23 quilobases – épsilon—10 quilobases—alfa-2.
Peschon e outros (1994) descobriram uma redução de aproximadamente 10 vezes nas células B precursoras com rearranjos completos de IgH e em linfócitos B com superfície IgM+ em camundongos -/- IL7R-alfa (IL7R; 146661) quando comparados a heterosigotos de controle com idades misturadas. Em tais camundongos, Corcoran e outros (1998) mostraram que a recombinação D(H)-J(H) procedia normalmente mas que a junção V(H)-D(H)-J(H) estava diminuída; esse de decréscimo foi maior com o aumento na distância do segmento V(H) dos segmentos D(H)/J(H). Transcritos da linha germinativa de segmentos V distantes e não rearranjados, um marcador de mudanças na cromatina que precede a recombinação estavam especificamente silenciados. Assim, ligantes do receptor de IL7 entregam um sinal extrínseco que mira a recombinação do segmento V no lócus da cadeia pesada pela alteração da acessibilidade do substratos de DNA à recombinase. (HAT e HDAC?)
Usando FISH, Kosak e outros (2002) demonstraram que os lócus IH e I-Kappa, mas não o menor lócus Ig-lambda, o qual só tem três segmentos de gene V, tem uma distribuição nuclear inversa nas células progenitoras hematopoiéticas do camundongo e nos pró-linfócitos T em comparação com pró-linfócitos B. Nas células pró-T, nas quais esses grandes lócus multi-segmentados estão inativos, eles estão preferencialmente posicionados na periferia nuclear, enquanto nas células pró-B, as quais expressam os lócus Ig ativamente, eles têm uma configuração central e submetem-se à compactação em larga escala dependente de IL7R. Kosak e outros (2002) propuseram que um posicionamento periférico desses lócus inibe sua transcrição e rearranjo por serem seqüestrados para fora do aparato de transcrição e recombinação e/ou pela reunião de uma estrutura refratária. Em adição, a compactação central em larga escala pode funcionar para facilitar o rearranjo de grande extensão do V(D)J.
Roix e outros (2003) examinaram a questão de por quê as translocações entre os cromossomos tendem a repetir-se em pontos de quebra específicos no genoma. Eles proporcionaram evidência de que a mais alta ordenação espacial da organização do genoma é um fator de contribuição na formação de translocações recorrentes. Eles mostraram que os lócus de MTC (190080), BCL (168461) e da imunoglobulina, os quais estão recorrentemente translocados em vários linfomas de células B, estão preferencialmente posicionados em íntima proximidade espacial relativa entre si nas células B normais. Lócus em proximidade espacial são posicionados não aleatoriamente junto ao interior do núcleo nas células B normais. Essa proximidade de lócus é a conseqüência da mais alta ordem na estrutura do genoma mais do que de uma propriedade individual dos genes. Os resultados sugeriram que a formação de translocações específicas em linfomas humanos, e talvez em outros tecidos, é determinada em parte pela mais alta ordem na organização espacial do genoma. Roix e outros (2003) avaliaram primeiro a organização nuclear global dos genes propensos à translocação por localizarem-nos usando fluorescência em sítio de hibridização. O posicionamento de preferência que eles encontraram era estatísticamente distindo de uma distribuição uniforme casual. Então eles mediram a distância física entre o MYC e seus vários parceiros de translocação em células cariotípicamente normais e compararam sua proximidade física com as freqüências clinicamente observadas de translocações. Eles encontraram que o MYC estava separado de seus parceiros de translocação mais freqüentes, IgH e IgL (147220), por 40,7% 41,0% do diâmetro nuclear, respectivamente, enquanto sua separação do seu parceiro mais raro de translocação, a IgK (147200), era de 47,1%. Esse último valor era similar àquele observado para o lócus de controle negativo, TBR2 (190182), o qual nunca tina sido relatado em translocação com o MYC; sua separação média era de 49,4% do diâmetro nuclear.
Streubel e outros (2005) notaram que translocações do cromossomo 3 , t(11;18)(q21;q21), t(14;18)(q32;q21) e t(1;14)(p22;q32) estão associadas com linfomas de tecido linfóide associado à mucosa (MALT). Eles identificaram uma translocação (3;14)(p14;q32) em um caso de linfoma MALT da tireóide. Estudos FISH mostraram que o lócus IGH estava rearranjado, e que a PCR inversa de longa distância identificou o FOXP1 (605515) como o gene parceiro no cromossomo 3. Usando ensaios FISH para sondar 91 linfomas MALT quanto à negatividade para três translocações comuns, Streubel e outros (2005) identificaram t(3;14)(p14;q32) em nove casos (três de tireóides, quatro oculares e dois de pele). A maioria dos linfomas MALT positivos para t(3;14)(p14;q32) também abrigavam anormalidades genéticas adicionais, tais como trissomia do cromossomo três. Todas as translocações associadas à MALT eram mutuamente exclusivas. Análises de PCR-RT de tempo real mostraram expressão sobre-regulada de FOXP1 em casos de MALT com t(3;14)(p14;q32) ou trissomia do cromossomo 3. Streubel e outros (2005) concluíram que o FOXP1 é um parceiro de translocação do IGH em um sub-cojunto de linfomas MALT dependente de sítio.
Kaneko e outros (2006) demonstraram que propriedades distintas do fragmento Fc da IgG, resultando em efeitos pró-inflamatórios de certos imunocomplexos, e o fato de que a terapia com gama globulina intravenosa e seus fragmentos Fc são anti-inflamatórios, resultam de sialização diferenciada do polissacarídeo no cerne do Fc. A IgG adquire propriedades anti-inflamatórias na sialização do Fc, enquanto é reduzida na indução de resposta de uma resposta imune específica a antígeno. Essa sialização diferenciada pode proporcionar uma troca da atividade anti-inflamatória inata no estado estável para gerar efeitos pró-inflamatórios adaptativos no desafio antigênico.
Yan e outros (2007) avaliaram se a via clássica do final de junção não homólogo (NHEJ) é crítica para a recombinação de troca de classe (CRS) através de ensaio de CSR em células B de camundongos deficientes em Xrcc4 (194363) ou Lig4 (601837). Os NHEJ de fato catalisaram as junções CSR, pois as células B deficientes em NHEJ clássico tinham níveis de CSR diminuídos e níveis substanciais de quebras cromossômicas no lócus da IgH. Entretanto, uma via alternativa da junção de final, a qual está marcadamente distorcida em relação as junções de micro-homologia, sustentam o CSR em níveis inesperadamente robustos nas células B deficientes em NHEJ. Na ausência da NHEJ clássica, essa via alternativa de junção de final também junta frequentemente as quebras no lócus IgH a outros cromossomos para gerar translocações.
Usando FISH e células B de baço de camundongo deficiente em NHEJ ativadas, Wang e outros (2009) observaram uma acumulação de quebras associadas à recombinação V(D)J no lócus da IgI, bem como quebras em Igh associadas a CSR, frequentemente na mesma célula. As quebras em II e em Igh frequentemente juntavam-se para formar translocações, um fenômeno associado com a co-localização específica das Igh e IgI. A Igh e o Myc também localizaram-se em comum nessas células, e a introdução de quebras de fita dupla no gene Myc promoveu translocações de Igh-Myc.
Gostissa e outros (2009) endereçaram o papel oncogênico da região regulatória da ponta 3 da Igh pela inativação desta em dois modelos de camundongo para linfoma de célula B com translocações Igh-c-Myc (190080). Gostissa e outros (2009) mostraram que a região regulatória da ponta 3 do Igh é dispensável para linfomas de células pró-B com translocações inicaiadas na recombinação do V(D)J, mas é requerida para linfomas de células B periféricas com translocações associadas a recombinação de troca de classe. Como a região regulatória da ponta 3 não é requerida para as quebras de Igh associadas com recombinação de troca de classe ou com translocações de Igh-c-Myc nos linfomas de células B progenitoras, Gostissa e outros (2009) concluíram que esta região regulatória confere atividade oncogênica pela ativação de genes c-Myc translocados de longa extensão e de desenvolvimento de estado específico desenvolvimento.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/147100
Lócus da Cadeia Pesada de IgG; IGHG1
Lócus do gene mapeado: 14q32.33
Texto
Ao menos dois lócus autossômicos separados determinando o tipo sorológico da globulina gama foram identificados nas décadas de 1950 e 1960. Um foi referido como lócus Gm e o outro como lócus Inv. A genética das globulinas gama têm-se como reveladoras de princípios gerais como tem sido as das hemoglobinas. O sistema Gm está associado com as cadeias pesadas das moléculas IgG codificadas, como foram encontradas mais tarde, pelo cromossomo 14; o sistema Inv está associado com as cadeias kappa leves (147200). (Veja Anônimo, 1966 para notação recomendada para tipos Gm e Inv.)
Hood e Ein (1968) apresentaram evidências de que as cadeias leves são uma exceção à regra de “um gene, uma cadeia polipeptídica”. Dois lócus separados (um lócus de região específica e um lócus de região comum) pareciam codificar uma única e contínua cadeia polipeptídica. Três lócus intimamente ligados (IgG1, IgG2 e IgG3) foram considerados responsáveis pelas especificidades do Gm. Van Loghem e outros (1970) apresentaram evidência do relacionamento da ligação dos marcadores de imunoglobulinas (gama 1, 2, 3, Am). Que os lócus gama G3 e gama G1 estavam intimamente ligados foi indicado pelos achados em uma proteína de mieloma de tipo Lepore (Kunkel e outros, 1969). Um quarto lócus IgG (gamma-G4) era identificável no conjunto. A possibilidade de uma família sustentando a sequência (do começão ao terminal N) da alfa-2, gama-4, gama-2, gama-3 e gama-1 foi apresentada por Lefranc e outros (1977).
Gedde-Dahl e outros (1972, 1975) apresentaram dados sobre a ligação da Gm no PI (Alfa-1-antitripsina 107400). Eles consideraram a heterogeneidade da fração de recombinação entre homens de diferentes tipos de PI como muito parecida. A maior diferença parecia ser entre o alelo Z do PI (inibidor de protease) e outros alelos. As possíveis explicações incluíam uma deleção cromossômica, inversão ou lócus de regulação de recombinação em desequilíbrio de ligação com o lócus da PI. Bender e outros (1979) excluíram a Gm (gama globulina), a PI e o C3 do seguimento 6q25-qter e a Gm e a PI do 6p. Veja 182870 para evidência da ligação com a esferocitose (presença de eritrócitos esféricos no sangue; Stedman) hereditária. Croce e outros (1979) estudaram células somáticas híbridas entre células de mieloma de camundongo e tanto linfócitos periféricos humanos e células humanas linfoblastóides ou de mieloma. Eles observaram que a presença ou ausência do cromossomo 14 correlacionava-se com a formação das cadeias pesadas mu, gamma e alfa. Smith e outros (1981) confirmaram a assinatura da família dos genes da cadeia pesada da imunoglobulina no cromossomo 14.
Green (1979) revisaram a genética das imunoglobulinas em camundongos e propuseram uma nomenclatura. A partir do estudo de células somáticas híbridas, Hengartner e outros (1978) concluíram que o lócus para as cadeias pesadas de imunoglobulinas estão no cromossomo 12 do camundongo. Meo e outros (1980) relataram o mapeamento conclusivo da Igh-1 e o lócus ligado da pré-albumina no cromossomo 12 do camundongo. No camundongo, as regiões variável e constante da cadeia pesada, Igh-V e Igh-C (Green, 1979), ocupam um segmento cromossômico de ao menos 7 a 11 unidades de comprimento (Pesetsky e Sachs, 1977), e estam ligadas, provavelmante no final da cadeia Igh-C, com o lócus da pré-albumina sérica a uma distância de 11 unidades (Taylor e outros, 1975). Steinberg e outros (1975) descreveram polimorfismos das duas Gm e Inv nos babuínos do Kênia.
No homem e no camundongo, o fino mapeamento do gene da imunoglobulina progrediu mais rápido do que a assinatura no cromossomo e na respectiva região. Pensava-se que os lócus da imunoglobulina estavam localizados em três regiões cromossômicas diferentes carregando os lócus da cadeia pesada, da cadeia leve kappa e da cadeia leve lambda. Pensava-se que cada região continha um ou mais lócus especificando a região constante e um número maior de lócus especificando a região variável de uma cadeia de imunoglobulina particular. Evidências do camundongo indicaram que as sequências códon de cada cadeia leve, kappa e lambda, são construídas durante a diferenciação das células precursoras do plasma pela junção de segmentos do DNA previamente separadas e distantes. Davis e outros (1980) mostraram que os genes da cadeia pesada contêm três segmentos de genes, V(H), J(H) e C(H), análogos aos três segmentos dos genes da cadeia leve e que ao menos dois eventos de recombinação têm lugar durante a diferenciação da produção de anticorpos ou da célula B. A estrutura dos genes da imunolobulina e seus rearranjos durante a maturação do linfócito foram revisados por Robertson (1981); veja também Marx (1981). No homem. A família de genes da cadeia pesada da imunoglobulina tem, começando do final da ponta 5, 250 ou mais genes variáveis, 5 genes J (quatro são ativos), ao menos 10 genes D (para diversidade), e os genes da parte constante das cadeias pesadas mu, delta, gama, épsilon e alfa da IgM, IgD, IgE e IgA respectivamente. No camundongo, a organização do gene C(H) é 5-prime-J(H)-(6,5 quilobases)-mu-(4,5 quilobases)-delta-(quilobases desconhecidas)-gama-3-(34 quilobases)-gama-1-(21 quilobases)-gama-2-(15 quilobases)-gama 2a-(14,5 quilobases)-epsilon-(12,5 quilobases)-alfa-3-prime (Shimizu e outros 1981). De acordo com o dogma corrente pelos 1981, um gene da cadeia H completa é formado por ao menos dois tipos de eventos combinacionais: (1) a recombinação entre uma V(H) dada, uma J(H) dada, e um segmento de gene D dado para formar a região V do gene, e (2) uma substituição (troca/alternação) de classe a um gene C(H) particular começando com um e a última troca de qualquer um dos outros. Klein (1981) descobriu que os tumores derivados de células B (mieloma do camundongo, linfoma de Burkitt humano e leucemia linfoblástica aguda da célula B) têm padrões anômalos de síntese de imunoglobulina que correlacionam-se com o tipo de aberração cromossômica. Observações similares foram feitas por Lenoir e outros (1982) que tinham coletado o maior número de translocações no linfoma de Burkitt. Dos dez testados, todos concordavam com a hipótese da expressão da cadeia leve: todas as células com translocações de 8 para 12 produziam a lambda como a única cadeia leve; todas as células com translocação do 8 para o 22 produziam somente a cadeia kappa; e as células com translocação do 8 para o 14 produziam tanto a cadeia kappa quanto a lambda, com uma taxa aproximada de 2 para 1.
A amiloidose de cadeia leve (AL; veja 254500; amiloidose relacionada a imunoglobulina primária – amiloidose é uma doença caracterizada por acúmulo extracelular de amilóide em vários órgãos e tecidos do corpo; Stedman) está associada com discrasia das células clonais do plasma que estão frequentemente imperceptíveis e não proliferativas. Translocações ilegítimas envolvendo o gene da cadeia pesada da imunoglobulina no 14q32 e deleções do braço longo do cromossomo 13 comumente ocorrem no mieloma múltiplo, gamopatia monoclonal e sinificância indeterminada (MGUS), e leucemia das células do plasma. Em um estudo de 32 pacientes com amiloidose (24 com doença sistêmica e 8 com doença localizada), Harrison e outros (2002) descobriram translocações envolvendo a IGH e adicionalmente encontraram deleções no 13q, usando interface de duas cores em fluorescência em sítio de hibridização. As translocações da IGH foram observadas em 11 pacientes, dos quais nove tinham a fusão IGH/CCND1 (168461) da translocação (11;14)(q13;q32).
Kawamata e outros (2002) demonstraram o envolvimento do gene IHG1 em uma translocação (1;14)(q25;q32) encontrada na leucemia linfoblástica aguda da célula B. O rearranjo dos genes IGHG1 e LHX4 (602146) resultou em uma região regulatória na ponta 5 do LHX4 sendo substituída pela região intensificadora do gene IGHG1 no cromossomo 14q32. Isso levou à sobre-expressão do gene LHX4 nas células leucêmicas.
Veja também entradas para as regiões constante, variável, J e D de cada uma das cadeias de imunoglobulina pesada, lambda e kappa, em 147200. Pode-se, com certeza, ver cada uma das três como um super-gene e os segmentos codificadores C, V, J e D do DNA como éxons de um super-gene (VAM).
Os genes da imunoglobulina estão em uma região cromossômica notada por sua alta freqüência de quebras associada com rearranjo cromossêmico, ocorrendo tanto espontâneamente em linfócitos cultivados quanto em certas malignidades. Por meio da mesma translocação de X para 14 (conhecida como KOP para Kirby, Opitz e Pallister, o paciente, interprete e descobridor, respectivamente) que foi usada para mapear os genes G6PD e HGPRT no braço longo do cromossomo X (Ricciuti e Ruddle, 1973), Balazs e outros (1982) concluíram que a D14S1 está intimamente ligada ao lócus da cadeia pesada da imunoglobulina e distante do 14q32, isto é, na região sub-telomérica do 14q. O estudo de ligação em cadeia em uma família mostrou que a probabilidade máxima de recombinação entre D14S1 e Gm era de 3,1% com 90% acima do limite de 11,5%. Cox e outros (1982) relataram sobre a família de uma pessoa com um cromossomo 14 em anel no qual um ponto de quebra estava localizado no 14q32.3. A pessoa afetada não expressava o marcador da cadeia pesada alotípica gama-C, Gm, do haplótipo materno indicando que o material genético necessário para a expressão da Gm está localizado a distância do 14q32.3. A partir do estudo de duas famílias com anomalias no braço longo do cromossomo 14, Cox e outros (1982) localizaram o GM em 14q32.3 e a PI (alfa-1-antitripsina) em uma posição mais próxima entre 14q24.3 e 14q32.1. Cox e outros (1984) refinaram a assinatura em 14q32.33-qter. Linsley e outros (1983) descobriram RFLPs associadas com os genes da cadeia pesada gama-C. A pessoa com o cromossomo 14 em anel não tinha o complemento maternal dos fragmentos de hibridização do gene gama-C. Um pseudogene da gama-C foi identificado. O D14S1 (107750) não foi deletado do 14 em anel.
[D14S1 107750: Rif Lip: Um número signo foi usado nesta entrada porque ela não representa um gene expressado. Ela está incluída aqui principalmente por propósitos históricos, já que o D14S1 foi o primeiro RFLP a ser identificado (após o polimorfismo de DNA descoberto por Kan e Dozy (1978)).
Botstein e outros (1980) sugeriram que a variação nas sequências de nucleotídos resultantes da variação da clivagem por endonucleases em sítios específicos (enzimas de restrição) são suficientemente freqüentes no genoma humano bem como são altamente úteis como marcadores no mapeamento do cromossomo. Eles sugeriram a designação polimorfismo na lente do fragmento de restrição (acrônimo, RFLP, pronunciado ‘rif-lip’). Para ser útil, o polimorfismo deveria estar numa sequência de cópia única. Uma coleção de 150 a 200 desses polimorfismos distribuída pelo genoma poderia ter o potencial para aumentar grandiosamente o poder dos estudos de ligação em cadeia de uma família. Desordens de reduzida penetração e com múltiplos fatores de causa estariam facilitadas à análise genética. O polimorfismo da HpaI (143020) em um segmento não codificador na ponta 3 flanqueando o gene da beta-globina foi o primeiro a ser achado, por Kan e Dozy (1978). O polimorfismo foi então definido na parte não codificadora dos genes da globina gama (142200). Antes, o papel de Botstein e outros (1980), Solomon e Bodmer (1979) tinha sugerido a utilidade dos polimorfismos de restrição como marcadores nos estudos de ligação em cadeia.]
Burrows e outros (1983) mostraram que um rearranjo, e não um processamento diferencial do RNA, ocorre na troca de classe da cadeia pesada. Eles demonstraram a perda de sequências de DNA entre os segmentos J(H) e C(G2b) do gene em uma linha celular do camundongo. Deleções de genes específicos da região constante são propensas a ocorre através de pareamento não-homólogo e crossing over desigual. Este é um mecanismo da evolução e um mecanismo da patogênese de deficiências de imunoglobulina seletiva. O estudo das deleções tem sido útil para a confirmação da ordem do gene demonstrada pela clonagem de DNA (este gênero, Ellinson e Hood, 1982; Flanagan e RAbbitts, 1982; Hisajima e outros, 1983; Max e outros, 1982) e por análises de ligação com ambos os marcadores de DNA e alotípicos (este gênero, Bech-Hansen e outros, 1983; Migone e outros, 1983). Lefranc e outros (1983) acharam, em membros aparentemente saudáveis de comunidades altamente consanguíneas dos Bérberes da Tunísia, dois tipos de deleções do gene IgHC. Uma deleção encontrada por Keyeux e outros (1989) em seis indivíduos em duas famílias diferentes (família HASS e família TOU) representavam uma ausência simultânea das imunoglobulinas IgG1, IgG2, IgG4 e IgA1. Essa deleção permitiu a determinação da ordem dos genes da imunoglobulina IgCH e a localização do pseudogene gama entre A1 e G2. A família TOU tinha uma segunda deleção que incluía somente o peseudoene-1 epsilon, A1 e pseudogene gama. Keyeux e outros (1989) demonstraram que a deleção multigênica no conjunto IgCH envolve duas regiões altamente homólogas, chamadas hsg3 e hsg4, as quais são pontos quentes de recombinação, e troca de sequências do lado de fora. (Hsg3 está localizado a jusante do G3 e a hsg4 está localizada a jusante do G4; daí a sua designação.) Migone e outros (1984) identificaram dois tipos adicionais de deleções múltipas no gene da cadeia pesada. Uma incluía o gene IgE. As deleções eram transmitidas de modo mendeliano e a despeito da homozigosidade pareciam não ter efeitos nocivo. (A ausência seletiva de uma única sub-classe de IgG foi encontrada ocasionalmente por teste imunológico para alótipos e isótipos.) Migone e outros (1984) puderam confirmar a localização do gene pseudo gama entre os genes alfa-1 e gama-2. É possível que algumas instâncias de hipogamaglobulinemia variável combinada ou deficiência na seleção de imunoglobulinas sejam causadas pela deleção ou outras mudanças nesta região.
Hofker e outros (1989) determinaram o mapa físico completo da região constante da cadeia pesada por meio de eletroforese com campo de pulsação em gel. Os genes dessa região estão contidos dentro de um segmento de 300 quilobases. Em ambos, o homem e o camundongo, a ordem é ponta 5-IGHM—IGHD—IGHG—IGHE—IGHA—ponta 3. O gene gama-C foi duplicado produzindo quatro cópias no camundongo. No homem, após uma duplicação inicial do gama-C, todo o segmento gama-C/gama-C/épsilon-C/alfa-C foi duplicado. Hofker e outros (1989) descobriram que um segmento de 60 quilobases separa o lócus do delta-C e a ponta final 5 do conjunto contendo IGHG3, IGHG1, IGHCEP1, e IGHCA1 nesta ordem. A uma distância de 80 quilobases da ponta 3 ao IGHA1 jaz o segundo conjunto de IGHG2, IGHG4, IGHE e IGHA2. O pseudogene gama-C resida a aproximadamente 35 quilobases ao lado do IGHA1 no sentido da ponta 3.
Zelaschi e outros (1983) usaram anticorpos monoclonais surgidos nos camundongos para definir ‘novos’ determinantes de Gm. Jazwinska e outros (1988) demonstraram que análises de RFLP podem ser substituídas por determinação sorológica do tipo de Gm e ressaltaram várias vantagens do método genético molecular. Ghanem e outros (1989) descobriram extensas variações no tipo de RFLP em africanos negros envolvendo principalmente os genes IGHG3 e IGHG1, a maior parte dos membros da família IGHG na ponta 5. Polimorfismos são muito mais presentes em africanos negros do que em caucasóides. O mesmo resultado foi sugerido pelo estudo dos haplótipos Gm os quais tem sido referidos como 1m, G3m, A2m e Em, correspondendo às sub-classes IgG e IgA e à classe IgE para as quais eles são marcadores. Os alelos nos lócus respectivos são herdados em combinações fixas, ou haplótipos Gm-Am-Em. Embora as freqüências do gene Km mostrassem uma distribuição aleatória na população estudada, Zhao e Lee (1989) encontraram que os haplótipos Gm eram altamente úteis no mapeamento das origens da nação chinesa. Uma comparação com as frequências do haplótipo Gm em outras populações sugeriu que durante a evolução humana o grupo negróide e o grupo mongolóide-caucasóide divergiram primeiro, seguidos por uma divergência entre o mongolóide e o caucasóide. Os dados pareceram indicar dois sub-grupos distintos da raça mongolóide, do norte e do sul, correspondendo a populações que se originaram no vale do rio Amarelo e no vale do rio Yangtze, respectivamente. Zhao e Lee (1989) descobriram que as populações mongolóides do norte e do sul têm os haplótipos Gm (1;21) e Gm (1,3;5) como marcadores associados à raça, respectivamente. Eles atribuíram a presença do haplótipo associado ao caucasóide Gm(3;5) em várias minorias vivendo na parte noroeste da China à mistura ao longo da Estrada da Seda. A quantidade de mistura caucasiana foi estimada.
O lócus da região constante da cadeia pesada mostra organização em múltiplos níveis de homologia interna, sugerindo uma história evolutiva complexa com repetidos eventos de duplicação. A instabilidade genética persistente da região é sobressaltada pela observação não incomum de deleções ou duplicações, as quais provavelmente originaram-se através de eventos desiguais de crossing over. Bottaro e outros (1989), por análises de tais deleções em campo de gel pulsado, determinaram o sequinte mapa: --um-5quilobases – delta—gama-3 – 26 quilobases—gama-1—19 quilobases—psi-epsilon—13 quilobases—alfa-1--?60 quilobases—psi-gama--?40quilobases—gama-2—18 quilobases—gama-4—23 quilobases – épsilon—10 quilobases—alfa-2.
Peschon e outros (1994) descobriram uma redução de aproximadamente 10 vezes nas células B precursoras com rearranjos completos de IgH e em linfócitos B com superfície IgM+ em camundongos -/- IL7R-alfa (IL7R; 146661) quando comparados a heterosigotos de controle com idades misturadas. Em tais camundongos, Corcoran e outros (1998) mostraram que a recombinação D(H)-J(H) procedia normalmente mas que a junção V(H)-D(H)-J(H) estava diminuída; esse de decréscimo foi maior com o aumento na distância do segmento V(H) dos segmentos D(H)/J(H). Transcritos da linha germinativa de segmentos V distantes e não rearranjados, um marcador de mudanças na cromatina que precede a recombinação estavam especificamente silenciados. Assim, ligantes do receptor de IL7 entregam um sinal extrínseco que mira a recombinação do segmento V no lócus da cadeia pesada pela alteração da acessibilidade do substratos de DNA à recombinase. (HAT e HDAC?)
Usando FISH, Kosak e outros (2002) demonstraram que os lócus IH e I-Kappa, mas não o menor lócus Ig-lambda, o qual só tem três segmentos de gene V, tem uma distribuição nuclear inversa nas células progenitoras hematopoiéticas do camundongo e nos pró-linfócitos T em comparação com pró-linfócitos B. Nas células pró-T, nas quais esses grandes lócus multi-segmentados estão inativos, eles estão preferencialmente posicionados na periferia nuclear, enquanto nas células pró-B, as quais expressam os lócus Ig ativamente, eles têm uma configuração central e submetem-se à compactação em larga escala dependente de IL7R. Kosak e outros (2002) propuseram que um posicionamento periférico desses lócus inibe sua transcrição e rearranjo por serem seqüestrados para fora do aparato de transcrição e recombinação e/ou pela reunião de uma estrutura refratária. Em adição, a compactação central em larga escala pode funcionar para facilitar o rearranjo de grande extensão do V(D)J.
Roix e outros (2003) examinaram a questão de por quê as translocações entre os cromossomos tendem a repetir-se em pontos de quebra específicos no genoma. Eles proporcionaram evidência de que a mais alta ordenação espacial da organização do genoma é um fator de contribuição na formação de translocações recorrentes. Eles mostraram que os lócus de MTC (190080), BCL (168461) e da imunoglobulina, os quais estão recorrentemente translocados em vários linfomas de células B, estão preferencialmente posicionados em íntima proximidade espacial relativa entre si nas células B normais. Lócus em proximidade espacial são posicionados não aleatoriamente junto ao interior do núcleo nas células B normais. Essa proximidade de lócus é a conseqüência da mais alta ordem na estrutura do genoma mais do que de uma propriedade individual dos genes. Os resultados sugeriram que a formação de translocações específicas em linfomas humanos, e talvez em outros tecidos, é determinada em parte pela mais alta ordem na organização espacial do genoma. Roix e outros (2003) avaliaram primeiro a organização nuclear global dos genes propensos à translocação por localizarem-nos usando fluorescência em sítio de hibridização. O posicionamento de preferência que eles encontraram era estatísticamente distindo de uma distribuição uniforme casual. Então eles mediram a distância física entre o MYC e seus vários parceiros de translocação em células cariotípicamente normais e compararam sua proximidade física com as freqüências clinicamente observadas de translocações. Eles encontraram que o MYC estava separado de seus parceiros de translocação mais freqüentes, IgH e IgL (147220), por 40,7% 41,0% do diâmetro nuclear, respectivamente, enquanto sua separação do seu parceiro mais raro de translocação, a IgK (147200), era de 47,1%. Esse último valor era similar àquele observado para o lócus de controle negativo, TBR2 (190182), o qual nunca tina sido relatado em translocação com o MYC; sua separação média era de 49,4% do diâmetro nuclear.
Streubel e outros (2005) notaram que translocações do cromossomo 3 , t(11;18)(q21;q21), t(14;18)(q32;q21) e t(1;14)(p22;q32) estão associadas com linfomas de tecido linfóide associado à mucosa (MALT). Eles identificaram uma translocação (3;14)(p14;q32) em um caso de linfoma MALT da tireóide. Estudos FISH mostraram que o lócus IGH estava rearranjado, e que a PCR inversa de longa distância identificou o FOXP1 (605515) como o gene parceiro no cromossomo 3. Usando ensaios FISH para sondar 91 linfomas MALT quanto à negatividade para três translocações comuns, Streubel e outros (2005) identificaram t(3;14)(p14;q32) em nove casos (três de tireóides, quatro oculares e dois de pele). A maioria dos linfomas MALT positivos para t(3;14)(p14;q32) também abrigavam anormalidades genéticas adicionais, tais como trissomia do cromossomo três. Todas as translocações associadas à MALT eram mutuamente exclusivas. Análises de PCR-RT de tempo real mostraram expressão sobre-regulada de FOXP1 em casos de MALT com t(3;14)(p14;q32) ou trissomia do cromossomo 3. Streubel e outros (2005) concluíram que o FOXP1 é um parceiro de translocação do IGH em um sub-cojunto de linfomas MALT dependente de sítio.
Kaneko e outros (2006) demonstraram que propriedades distintas do fragmento Fc da IgG, resultando em efeitos pró-inflamatórios de certos imunocomplexos, e o fato de que a terapia com gama globulina intravenosa e seus fragmentos Fc são anti-inflamatórios, resultam de sialização diferenciada do polissacarídeo no cerne do Fc. A IgG adquire propriedades anti-inflamatórias na sialização do Fc, enquanto é reduzida na indução de resposta de uma resposta imune específica a antígeno. Essa sialização diferenciada pode proporcionar uma troca da atividade anti-inflamatória inata no estado estável para gerar efeitos pró-inflamatórios adaptativos no desafio antigênico.
Yan e outros (2007) avaliaram se a via clássica do final de junção não homólogo (NHEJ) é crítica para a recombinação de troca de classe (CRS) através de ensaio de CSR em células B de camundongos deficientes em Xrcc4 (194363) ou Lig4 (601837). Os NHEJ de fato catalisaram as junções CSR, pois as células B deficientes em NHEJ clássico tinham níveis de CSR diminuídos e níveis substanciais de quebras cromossômicas no lócus da IgH. Entretanto, uma via alternativa da junção de final, a qual está marcadamente distorcida em relação as junções de micro-homologia, sustentam o CSR em níveis inesperadamente robustos nas células B deficientes em NHEJ. Na ausência da NHEJ clássica, essa via alternativa de junção de final também junta frequentemente as quebras no lócus IgH a outros cromossomos para gerar translocações.
Usando FISH e células B de baço de camundongo deficiente em NHEJ ativadas, Wang e outros (2009) observaram uma acumulação de quebras associadas à recombinação V(D)J no lócus da IgI, bem como quebras em Igh associadas a CSR, frequentemente na mesma célula. As quebras em II e em Igh frequentemente juntavam-se para formar translocações, um fenômeno associado com a co-localização específica das Igh e IgI. A Igh e o Myc também localizaram-se em comum nessas células, e a introdução de quebras de fita dupla no gene Myc promoveu translocações de Igh-Myc.
Gostissa e outros (2009) endereçaram o papel oncogênico da região regulatória da ponta 3 da Igh pela inativação desta em dois modelos de camundongo para linfoma de célula B com translocações Igh-c-Myc (190080). Gostissa e outros (2009) mostraram que a região regulatória da ponta 3 do Igh é dispensável para linfomas de células pró-B com translocações inicaiadas na recombinação do V(D)J, mas é requerida para linfomas de células B periféricas com translocações associadas a recombinação de troca de classe. Como a região regulatória da ponta 3 não é requerida para as quebras de Igh associadas com recombinação de troca de classe ou com translocações de Igh-c-Myc nos linfomas de células B progenitoras, Gostissa e outros (2009) concluíram que esta região regulatória confere atividade oncogênica pela ativação de genes c-Myc translocados de longa extensão e de desenvolvimento de estado específico desenvolvimento.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/147100
domingo, 2 de maio de 2010
179835 PROTEÍNA DE REPLICAÇÃO A1, 70-KD; RPA1
Símbolos
RPA70
REPA1
Lócus do Gene Mapeado 17p13.3
TEXTO
CLONAGEM
A proteína de replicação A (RPA) é uma proteína de ligação da DNA de uma fita só (ssDNA) de três unidades que foi isolada das células humanas e considerada essencial para replicação ‘in vitro’ do papovavírus SV40. Erdile e outros (1991) relataram a sequencia de um cDNA codificando a sub-unidade de 70 quilobases. O cDNA humano direcionou a produção na E.coli de uma proteína de 70 quilobases que reagiu com um anticorpo monoclonal direcionado contra a sub-unidade de 70 quilobases da proteína humana. A sub-unidade recombinante, purificada da bactéria, exibia uma atividade de ligação a DNA de fita singular comparável à do complexo RPA completo. Ela pôde substituir o complexo completo estimulando a atividade da primase alfa da DNA polimerase, mas não pôde substituir o complexo por completo na replicação do DNA do SV40 in vitro, sugerindo um papel funcional importante para outras sub-unidades.
[Omim 174761 – Lydeard e outros (2007) mostraram que em leveduras haplóides em germinação, a replicação induzida pela endonuclease HO induzida pela quebra dependente de Rad51 requer o escoramento do complexo primase da DNA polimerase alfa bem como da polimerase delta para iniciar nova síntese de DNA.]
[A Primase catalisa a síntese de um curto segmento de RNA (chamado primer) complementar a um modelo de fita singular de DNA. A primase é de importância chave na replicação do DNA porque nenhuma DNA polimerase conhecida pode iniciar a síntese de uma fita de DNA sem um primer de RNA ou de DNA. http://en.wikipedia.org/wiki/Primase]
FUNÇÃO DO GENE
Gomes e Wold (1996) construíram uma série de deleções do terminal N da RPA70 para explorar a função da proteína. Seus dados indicaram que a RPA70 é composta de três domínios funcionais: um domínio terminal N que não é requerido para a ligação a DNA de fita singular ou replicação do SV40, um domínio de ligação a DNA central, e um domínio terminal C que é essencial para as interações das sub-unidades.
O dobramento do mRNA influencia uma extensão de diversos eventos biológicos tais como splicing de mRNA e processamento e controle e regulação da tradução. Devido à estrutura do mRNA ser determinada por sua sequência de nucleotídeos e seu meio ambiente, Shen e outros (1999) examinaram se o dobramento do mRNA poderia ser influenciado pela presença de polimorfismos de um só nucleotídeo (SNPs). Eles relataram marcadas diferenças na estrutura secundária do mRNA associadas com SNPs na região codificadora de dois mRNAs humanos: a sintetase de tRNA alanil (601065) e a sub-unidade de 70 quilo-dáltons da proteína de replicação A. A prova enzimática dos fragmentos contendo SNP dos mRNAs revelou pronunciadas diferenças alélicas no padrão de clivagem nos sítios dos nucleotídeos 14 e 18 fora do SNP, sugerindo que uma única variação do nucleotídeo pode dar lugar a diferentes dobramentos do mRNA. Usando oligo-desóxirribonucleotídeos complementares à região das estruturas alélicas no mRNA da RPA70, mas não extendendo ao SNP em si, eles encontraram que o SNP exercia um efeito alelo-específico na acessibilidade ao seu sítio flanqueador no mRNA da RPA70 humana endógeno. Os resultados demonstraram a contribuição da variação genética comum através da diversidade estrutural do mRNA e sugeriu um papel mais amplo do que os previamente pensados para os efeitos dos SNPs na estrutura do mRNA e, no final das contas, na função biológica.
Nakayama e outros (1999) relataram que uma mutação de T para C na posição 786 na região promotora do gene da eNOS (sintase de óxido nítrico) reduzia a transcrição do gene e estava fortemente associada com a angina coronária espástica (relativo a espasmo) e infarto do miocárdio. Para elucidar o mecanismo molecular para a reduzida transcrição do gene de eNOS, Miyamoto e outros (2000) purificaram uma proteína que se liga especificamente ao alelo mutante nos extratos nucleares das células HeLa. A proteína purificada era idêntica à RPA1, conhecida como uma proteína de ligação à DNA de uma fita só essencial para o reparo do DNA, replicação, e recombinação. Nas células endoteliais da veia umbilical humana, a inibição da expressão da RPA1 usando-se oligo-nucleotídeos restaurou a transcrição dirigida pela sequência do promotor mutada, enquanto a sobre-expressão da RPA1 a reduzia ainda mais. Os níveis de nitrito/nitrato no soro entre indivíduos carregando a mutação de T para C na posição 786 estavam significativamente mais baixos do que entre aqueles sem a mutação. Os autores concluíram que a RPA1 funciona aparentemente como uma proteína repressora na redução da transcrição do gene eNOS relacionada com a mutação de T para C na posição 786 associada com o desenvolvimento da doença da artéria coronária.
A função do complexo de proteína cinase ATR (601215)-ATRIP(606605) é crucial para a resposta celular ao estresse de replicação e dano no DNA. Zou e Elledge (2003) demonstraram que o complexo RPA, o qual está associado com uma fita singular de DNA, é requerido para o recrutamento da ATR aos sítios de dano noDNA e para a ativação da CHK1 (603078) mediada pela ATR nas células humanas. “In vitro”, a RPA estimula a ligação da ATRIP ao DNA de uma fita só. A ligação da ATRIP à RPA coberta com a fita singular do DNA habilita o complexo ATR-ATRIP em associar-se com o DNA e estimula a fosforilação da proteína RAD17 (603139) que está ligada ao DNA. Além disso, a Ddc2, a homóloga da ATRIP nas leveduras, é recrutada especificamente às quebras de fita dupla de DNA de modo dependente de RPA. Uma mutante da RPA deficiente no ponto de controle, rfa1-t11, é defeituosa para o recrutamento da Ddc2 às fitas de DNA singulares tanto ‘in vivo’ quanto ‘in vitro’. Zou e Elledge (2003) concluíram que o DNA de fita singular coberto pela RPA é a estrutura crítica nos sítios de dano de DNA que recruta o complexo ATR-ATRIP e facilita seu reconhecimento de substratos para fosforilação e a iniciação da sinalização no ponto de controle.
A desaminase de citidina induzida por ativação (AID; 605257) é uma desaminase de pequena fita singular de DNA requerida para a hipermutação somática e recombinação de troca de classe dos genes das imunoglobulinas. A recombinação de troca de classes envolve a transcrição através de regiões de troca, as quais geram pequenos DNAs singulares dentro do laços com formato de R. Chaudhuri e outros (2004) caracterizaram o mecanismo de alvejamento da AID em substratos transcritos ‘in vitro’ abrigando motivos de hipermutação somática. Eles mostraram que a atividade de alvejamento da AID é devida à RPA, uma proteína heteroquímica de ligação a pequeno DNA singular envolvida na replicação, recombinação, e reparo. A sub-unidade de 32 quilo-dáltons da RPA (179836) interage especificamente com a AID de células B ativadas de uma maneira que parece ser dependente da modificação pós-tradução da AID. Chaudhuri e outros (2004) concluíram que a RPA está implicada enquanto um novo fator envolvido na diversificação da imunoglobulina, e propuseram que os complexos AID-RPA específicos das células B se ligam preferencialmente aos pequenos DNA singulares de pequenas bolhas de replicação nos pontos quentes de hipermutação somática, levando à desaminação mediada pela AID e recrutamento mediado pela RPA das proteínas de reparo do DNA.
Maga e outros (2007) analisaram os efeitos dos antígenos nucleares de células humanas em proliferação (PCNA; 176740) e da RPA em seis polimerases de DNA humanas diferentes pertencentes às classes B, Y e X durante o desvio ‘in vitro’ de lesões diferentes. A lesão mutagênica da guanina-oxo-8 tem alto potencial para codificação errada. O efeito principal e específico foi encontrado para o desvio 8-oxo-G com a polimerase de DNA lamda (606343) e eta (603968). A PCNA e a RPA permitiram a correta incorporação de desóxi CTP em oposição a um molde de 8-oxo-G 1.200 vezes mais eficientemente do que o dATP incorreto pela polimerase de DNA lamba, e 68 vezes do que pela polimerase de DNA eta, respectivamente. Por outro lado, a polimerase de DNA iota junto com a polimerase de DNA alfa, delta e beta, mostrou uma eficiência de desvio de correção muito mais baixa. Maga e outros (2007) concluíram que seus achados mostraram a existência de um mecanismo acurado para reduzir conseqüências prejudiciais do dano oxidativo e, em adição, apontaram um papel importante para a PCNA e aRPA na determinação de uma hierarquia funcional entre as diferentes polimerases de DNA no desvio lesional.
Gupta e outros (2007) descobriram que a FANCJ (BRIP1;605882) imunoprecipitou com a RPA. FANCJ e RPA co-localizaram-se em focos nucleares após o dano no DNA ou o estresse da replicação. A FANCJ e a RPA ligaram-se com alta afinidade por via da sub-unidade 70 da RPA. Embora a FANCJ mostrasse limitada capacidade para desprender-se até mesmo de um duplex em forca de 47 pares de base, a presença da RPA capacitou a FANCJ a agir como uma helicase muito mais processante.
MAPEAMENTO
Usando amplificação de DNA genômico por PCR de linhas celulares de roedores e humanas, Umbricht e outros (1993) mapearam o gene para a sub-unidade de 70 quilodáltos no cromossomo 17. Pelo mesmo método, eles mapearam os genes das sub-unidades de 32 e de 14 quilo-dáltons (179837) nos cromossomos 1 e 7, respectivamente. Usando uma combinação de amplificação por PCR de células somáticas híbridas e radiação híbrida contendo fragmentos do cromossomo 17, Umbricht e outros (1994) mapearam a RPA1 em 17p13.3. A perda da região cromossômica 17p13.3 tem estado repetidamente implicada em várias malignidades incluindo cânceres colo-retais, cânceres de mama, linfomas e leucemias (Wang e outros, 2005).
MODELO ANIMAL
Wang e outros (2005) demonstraram que camundongos heterozigotos para uma mutação de sentido trocado em um dos domínios de ligação ao DNA da Rpa1 desenvolveram tumores linfóides e que seus irmãos de barriga homozigotos sucumbiram à letalidade embrionária precoce. Uma série comparativa de hibridização genômica dos tumores identificou mudanças em grande escala no cromossomo bem como ganhos e perdas em segmentos. A mutação na RPA1 resultou em defeitos no reparo da quebra da dupla fita de DNA e precipitou as quebras cromossômicas bem como a aneuploidia em fibroblastos de camundongos mutantes heterozigotos embrionários. A mutação equivalente nas leveduras é hipomórfica e semi-dominante e aumentou a formação de rearranjos grosseiros no cromossomo em múltiplas bases genéticas de segundo plano.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=179835
Símbolos
RPA70
REPA1
Lócus do Gene Mapeado 17p13.3
TEXTO
CLONAGEM
A proteína de replicação A (RPA) é uma proteína de ligação da DNA de uma fita só (ssDNA) de três unidades que foi isolada das células humanas e considerada essencial para replicação ‘in vitro’ do papovavírus SV40. Erdile e outros (1991) relataram a sequencia de um cDNA codificando a sub-unidade de 70 quilobases. O cDNA humano direcionou a produção na E.coli de uma proteína de 70 quilobases que reagiu com um anticorpo monoclonal direcionado contra a sub-unidade de 70 quilobases da proteína humana. A sub-unidade recombinante, purificada da bactéria, exibia uma atividade de ligação a DNA de fita singular comparável à do complexo RPA completo. Ela pôde substituir o complexo completo estimulando a atividade da primase alfa da DNA polimerase, mas não pôde substituir o complexo por completo na replicação do DNA do SV40 in vitro, sugerindo um papel funcional importante para outras sub-unidades.
[Omim 174761 – Lydeard e outros (2007) mostraram que em leveduras haplóides em germinação, a replicação induzida pela endonuclease HO induzida pela quebra dependente de Rad51 requer o escoramento do complexo primase da DNA polimerase alfa bem como da polimerase delta para iniciar nova síntese de DNA.]
[A Primase catalisa a síntese de um curto segmento de RNA (chamado primer) complementar a um modelo de fita singular de DNA. A primase é de importância chave na replicação do DNA porque nenhuma DNA polimerase conhecida pode iniciar a síntese de uma fita de DNA sem um primer de RNA ou de DNA. http://en.wikipedia.org/wiki/Primase]
FUNÇÃO DO GENE
Gomes e Wold (1996) construíram uma série de deleções do terminal N da RPA70 para explorar a função da proteína. Seus dados indicaram que a RPA70 é composta de três domínios funcionais: um domínio terminal N que não é requerido para a ligação a DNA de fita singular ou replicação do SV40, um domínio de ligação a DNA central, e um domínio terminal C que é essencial para as interações das sub-unidades.
O dobramento do mRNA influencia uma extensão de diversos eventos biológicos tais como splicing de mRNA e processamento e controle e regulação da tradução. Devido à estrutura do mRNA ser determinada por sua sequência de nucleotídeos e seu meio ambiente, Shen e outros (1999) examinaram se o dobramento do mRNA poderia ser influenciado pela presença de polimorfismos de um só nucleotídeo (SNPs). Eles relataram marcadas diferenças na estrutura secundária do mRNA associadas com SNPs na região codificadora de dois mRNAs humanos: a sintetase de tRNA alanil (601065) e a sub-unidade de 70 quilo-dáltons da proteína de replicação A. A prova enzimática dos fragmentos contendo SNP dos mRNAs revelou pronunciadas diferenças alélicas no padrão de clivagem nos sítios dos nucleotídeos 14 e 18 fora do SNP, sugerindo que uma única variação do nucleotídeo pode dar lugar a diferentes dobramentos do mRNA. Usando oligo-desóxirribonucleotídeos complementares à região das estruturas alélicas no mRNA da RPA70, mas não extendendo ao SNP em si, eles encontraram que o SNP exercia um efeito alelo-específico na acessibilidade ao seu sítio flanqueador no mRNA da RPA70 humana endógeno. Os resultados demonstraram a contribuição da variação genética comum através da diversidade estrutural do mRNA e sugeriu um papel mais amplo do que os previamente pensados para os efeitos dos SNPs na estrutura do mRNA e, no final das contas, na função biológica.
Nakayama e outros (1999) relataram que uma mutação de T para C na posição 786 na região promotora do gene da eNOS (sintase de óxido nítrico) reduzia a transcrição do gene e estava fortemente associada com a angina coronária espástica (relativo a espasmo) e infarto do miocárdio. Para elucidar o mecanismo molecular para a reduzida transcrição do gene de eNOS, Miyamoto e outros (2000) purificaram uma proteína que se liga especificamente ao alelo mutante nos extratos nucleares das células HeLa. A proteína purificada era idêntica à RPA1, conhecida como uma proteína de ligação à DNA de uma fita só essencial para o reparo do DNA, replicação, e recombinação. Nas células endoteliais da veia umbilical humana, a inibição da expressão da RPA1 usando-se oligo-nucleotídeos restaurou a transcrição dirigida pela sequência do promotor mutada, enquanto a sobre-expressão da RPA1 a reduzia ainda mais. Os níveis de nitrito/nitrato no soro entre indivíduos carregando a mutação de T para C na posição 786 estavam significativamente mais baixos do que entre aqueles sem a mutação. Os autores concluíram que a RPA1 funciona aparentemente como uma proteína repressora na redução da transcrição do gene eNOS relacionada com a mutação de T para C na posição 786 associada com o desenvolvimento da doença da artéria coronária.
A função do complexo de proteína cinase ATR (601215)-ATRIP(606605) é crucial para a resposta celular ao estresse de replicação e dano no DNA. Zou e Elledge (2003) demonstraram que o complexo RPA, o qual está associado com uma fita singular de DNA, é requerido para o recrutamento da ATR aos sítios de dano noDNA e para a ativação da CHK1 (603078) mediada pela ATR nas células humanas. “In vitro”, a RPA estimula a ligação da ATRIP ao DNA de uma fita só. A ligação da ATRIP à RPA coberta com a fita singular do DNA habilita o complexo ATR-ATRIP em associar-se com o DNA e estimula a fosforilação da proteína RAD17 (603139) que está ligada ao DNA. Além disso, a Ddc2, a homóloga da ATRIP nas leveduras, é recrutada especificamente às quebras de fita dupla de DNA de modo dependente de RPA. Uma mutante da RPA deficiente no ponto de controle, rfa1-t11, é defeituosa para o recrutamento da Ddc2 às fitas de DNA singulares tanto ‘in vivo’ quanto ‘in vitro’. Zou e Elledge (2003) concluíram que o DNA de fita singular coberto pela RPA é a estrutura crítica nos sítios de dano de DNA que recruta o complexo ATR-ATRIP e facilita seu reconhecimento de substratos para fosforilação e a iniciação da sinalização no ponto de controle.
A desaminase de citidina induzida por ativação (AID; 605257) é uma desaminase de pequena fita singular de DNA requerida para a hipermutação somática e recombinação de troca de classe dos genes das imunoglobulinas. A recombinação de troca de classes envolve a transcrição através de regiões de troca, as quais geram pequenos DNAs singulares dentro do laços com formato de R. Chaudhuri e outros (2004) caracterizaram o mecanismo de alvejamento da AID em substratos transcritos ‘in vitro’ abrigando motivos de hipermutação somática. Eles mostraram que a atividade de alvejamento da AID é devida à RPA, uma proteína heteroquímica de ligação a pequeno DNA singular envolvida na replicação, recombinação, e reparo. A sub-unidade de 32 quilo-dáltons da RPA (179836) interage especificamente com a AID de células B ativadas de uma maneira que parece ser dependente da modificação pós-tradução da AID. Chaudhuri e outros (2004) concluíram que a RPA está implicada enquanto um novo fator envolvido na diversificação da imunoglobulina, e propuseram que os complexos AID-RPA específicos das células B se ligam preferencialmente aos pequenos DNA singulares de pequenas bolhas de replicação nos pontos quentes de hipermutação somática, levando à desaminação mediada pela AID e recrutamento mediado pela RPA das proteínas de reparo do DNA.
Maga e outros (2007) analisaram os efeitos dos antígenos nucleares de células humanas em proliferação (PCNA; 176740) e da RPA em seis polimerases de DNA humanas diferentes pertencentes às classes B, Y e X durante o desvio ‘in vitro’ de lesões diferentes. A lesão mutagênica da guanina-oxo-8 tem alto potencial para codificação errada. O efeito principal e específico foi encontrado para o desvio 8-oxo-G com a polimerase de DNA lamda (606343) e eta (603968). A PCNA e a RPA permitiram a correta incorporação de desóxi CTP em oposição a um molde de 8-oxo-G 1.200 vezes mais eficientemente do que o dATP incorreto pela polimerase de DNA lamba, e 68 vezes do que pela polimerase de DNA eta, respectivamente. Por outro lado, a polimerase de DNA iota junto com a polimerase de DNA alfa, delta e beta, mostrou uma eficiência de desvio de correção muito mais baixa. Maga e outros (2007) concluíram que seus achados mostraram a existência de um mecanismo acurado para reduzir conseqüências prejudiciais do dano oxidativo e, em adição, apontaram um papel importante para a PCNA e aRPA na determinação de uma hierarquia funcional entre as diferentes polimerases de DNA no desvio lesional.
Gupta e outros (2007) descobriram que a FANCJ (BRIP1;605882) imunoprecipitou com a RPA. FANCJ e RPA co-localizaram-se em focos nucleares após o dano no DNA ou o estresse da replicação. A FANCJ e a RPA ligaram-se com alta afinidade por via da sub-unidade 70 da RPA. Embora a FANCJ mostrasse limitada capacidade para desprender-se até mesmo de um duplex em forca de 47 pares de base, a presença da RPA capacitou a FANCJ a agir como uma helicase muito mais processante.
MAPEAMENTO
Usando amplificação de DNA genômico por PCR de linhas celulares de roedores e humanas, Umbricht e outros (1993) mapearam o gene para a sub-unidade de 70 quilodáltos no cromossomo 17. Pelo mesmo método, eles mapearam os genes das sub-unidades de 32 e de 14 quilo-dáltons (179837) nos cromossomos 1 e 7, respectivamente. Usando uma combinação de amplificação por PCR de células somáticas híbridas e radiação híbrida contendo fragmentos do cromossomo 17, Umbricht e outros (1994) mapearam a RPA1 em 17p13.3. A perda da região cromossômica 17p13.3 tem estado repetidamente implicada em várias malignidades incluindo cânceres colo-retais, cânceres de mama, linfomas e leucemias (Wang e outros, 2005).
MODELO ANIMAL
Wang e outros (2005) demonstraram que camundongos heterozigotos para uma mutação de sentido trocado em um dos domínios de ligação ao DNA da Rpa1 desenvolveram tumores linfóides e que seus irmãos de barriga homozigotos sucumbiram à letalidade embrionária precoce. Uma série comparativa de hibridização genômica dos tumores identificou mudanças em grande escala no cromossomo bem como ganhos e perdas em segmentos. A mutação na RPA1 resultou em defeitos no reparo da quebra da dupla fita de DNA e precipitou as quebras cromossômicas bem como a aneuploidia em fibroblastos de camundongos mutantes heterozigotos embrionários. A mutação equivalente nas leveduras é hipomórfica e semi-dominante e aumentou a formação de rearranjos grosseiros no cromossomo em múltiplas bases genéticas de segundo plano.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=179835
quarta-feira, 21 de abril de 2010
*606868 Proteína Cinase 2 de Interação a Homeodomínio; HIPK2
Lócus do Gene Mapeado 7q33-q34
TEXTO
DESCRIÇÃO
A HIPK2 é uma cinase nuclear conservada de serina/treonina que interage com fatores de transcrição de homeodomínio.
[Homeodomínio é sinônimo de homeobox, é uma sequência de DNA bastante conservada de cerca de 180 pares de bases próximos à extremidade 3’ de genes homeóticos {que têm domínios homólogos} específicos; codifica um domínio de ligação a DNA, permitindo que as proteínas do homeoboxe se liguem à expressão gênica no desenvolvimento e a regulem; Stedman
2)Um homeoboxe tem o comprimento de 180 pares de bases. Ele codifica um domínio protéico (o homeodomínio) que, quando expressado como uma proteína, pode se ligar ao DNA.
A cadeia de 60 peptídeos correspondente ao domínio homeobox é, com posições típicas de íntrons, anotada a seguir:
RRRKRTA-YTRYQLLE-LEKEFLF-NRYLTRRRRIELAHSL-NLTERHIKIWFQN-RRMK-WKKEN.
Os genes do homeobox codificam fatores de transcrição que tipicamente interrompem cascatas de outros genes. O homeodomínio se liga ao DNA de modo específico à sequência.
Entretanto, a especificidade de uma única proteína de homeodomínio não é normalmente o suficiente para reconhecer somente seus genes alvo desejados. Na maioria das vezes, proteínas de homeodomínio atuam na região promotora de seus genes alvo como um complexo com outros fatores de transcrição. Tais complexos tem uma especificidade de alvo muito mais alta do que uma proteína de homeodomínio.
Os homeodomínios são codificados tanto por genes dos conjuntos de genes Hox como por outros genes distribuídos pelo genoma.
http://en.wikipedia.org/wiki/Homeobox#cite_note-2]
CLONAGEM
Por busca em banco de dados e PCR de uma biblioteca de cDNA do cérebro, Hofmann e outros (2000) obtiveram um cDNA codificador da HIPK2. A proteína deduzida em 1.191 aminoácidos contém um domínio de cinase no terminal N com um motivo DYRK (omim 604556), uma sequência de localização nuclear, e um domínio PEST. Os autores mostraram que a atividade de cinase da HIPK2 é dependente da presença de um resíduo de lisina na posição 221.
Usando uma peneira de leveduras duplamente híbridas de biblioteca de cDNA do fígado com a região citoplasmática da CD95 (TNFRSF6; omim134637) como isca, seguida do primer da ponta 5 do gene RACE de uma biblioteca de cDNA de testículo, Wang e outros (2001) isolaram cDNAs codificando FADD (omim 602457) e HIPK2. A proteína HIPK2 prevista em 1.198 aminoácidos é 96% idêntica à proteína do camundongo e tem um sítio de ligação a CD95 entre os resíduos 754 e 899. Análises de pigmentação Northern e salpicada revelaram a expressão fraca porém ubíqua de um transcrito de 11.0 quilobases que era mais forte no tecido neuronal. Um transcrito de 7,8 quilobases também foi detectado no útero, e um forte transcrito de 1,4 quilobases foi encontrado no pâncreas. A microscopia confocal demonstrou um ponto de localização nuclear ainda com uma deleção do terminal C ou da cinase mutante defeituosa. A HIPK2 expressada em células não se associa diretamente com a CD95 ou com o TNFR1 (omim 191190), mas se associa com a TRADD (603500)
Pierantoni e outros (2002) mostraram que a expressão do mRNA da Hipk2 é detectávem em embriões de camundongo no décimo quinto dia e está forte nos embriões do camundongo no décimo sétimo dia. Análises de hibridização em sítio demonstraram a expressão na retina neural, telencéfalo [divisão anterior do prosencéfalo que se transforma nos lobos olfatórios, no córtex dos hemisférios cerebrais e nos núcleos telencefálicos subcorticais e gânglios da base (núcleos), sobretudo o estiado e a amígdala; Stedman], e músculo no décimo sexto dia e meio. Análises de PCR-RT detectaram expressão ubíqua mas variável nos camundongos adultos. A expressão nos humanos era mais baixa, com expressão relativamente forte restrita ao coração, músculo e rins. A expressão estava sub-regulada na maioria dos cânceres de mama e carcinomas de tireóide testados. Pierantoni e outros (2002) propuseram que a sub-regulação e a perda de heterozigozidade observada no cromossomo 7q32-q33 em alguns neoplasmas sugere que a HIPK2 seja um gene candidato a supressor de tumor.
FUNÇÃO DO GENE
Hofman e outos (2002) demonstraram que a HIPK2 localiza-se e interage com a p53 (omim 191170) e coma proteína de ligação à CREB (CBP; 600140) dentro dos corpos nuclares da leucemia promielocítica. A ativação da HIPK2 pela radiação ultravioleta (UV) levou à fosforilação seletiva da p53 na serina 46, facilitando a acetilação mediada pela CBP da p53 na lisina 382 e promovendo a expressão genética dependente da p53. Hofmann e outros (2002) concluíram que a função de cinase da HIPK2 aumenta a expressão de genes alvos da p53, resultando na retenção do crescimento e aumento da apoptose induzida por UV. A apoptose induzida por UV pôde ser inibida pelo antisenso ao HIPK2.
[Obs.: Omim 600140 – Quando os níveis de cAMP (AMP cíclico) aumentam na célula, uma cascata de eventos leva à indução de genes que contém elementos regulatórios em cis (do mesmo lado da fita) chamados elementos de resposta a cAMP (CREs). Os níveis elevados de cAMP causam a estimulação e a translocação nuclear da proteína cinase A (PKA; veja 176911), a qual ativa o fator de transcrição CREB (proteína de ligação a CRE; veja 123810) pela fosforilação desta em um único resíduo, a serina 133 (Gonzalez e Montminy, 1989).
Chrivia e outros (1993) relataram a descoberta de uma proteína co-ativadora de transcrição nuclear, a proteína de ligação à CREB (CBP), que se liga especificamente à forma da proteína CREB fosforilada pela PKA. A CBP é uma grande proteína com uma massa molecular de aproximadamente 250 quilo-dáltons que contém um domínio de bromo, isto é, uma unidade estrutural conservada importante para as interações proteína-proteína. Na Drosófila e na levedura, esse domínio é encontrado em proteínas co-ativadoras envolvidas na transcrição dependente de sinal mas não na transcrição básica (Nordheim, 1994).]
Independentemente, D’Orazi e outros (2002) também mostraram que a HIPK2 fosforila a p53 na serina 46. Eles observaram a colocalização da HIPK2 com a p53 e a PML3, uma isoforma da PML (omim 102578), nos corpos nucleares e a ativação da HIPK2 após a exposição à UV.
Por análise de leveduras triplamente híbridas, Zhang e outros (2003) encontraram que a Hipk2 do camundongo interagiu com o complexo E1A-Ctbp (CTBP1; 602618). A expressão da Hipl2 ou exposição à radiação ultra violeta reduziu os níveis de Ctbp pela via de uma rota mediada por proteossomo. A co-expressão da cinase Hipk2 inativa ou redução nos níveis de Hipk2 mediada por pequeno RNA de interferância impediu o efeito da UV. A mutação da Ctbp na serina 422 impediu a fosforilação bem como a remoção da Ctbp direcionada por UV e Hipk2. A deleção da Ctbp ou redução nos níveis de Ctbp promoveu a apoptose nas células deficientes em p53.
[Omim 602618 – A região E1a das adenoviroses do grupo C codifica duas proteínas proximamente idênticas que são largamente responsáveis pelas propriedades oncogênicas das adenoviroses. Enquanto a metade terminal N dessas proteínas E1A é suficiente para a transformação, a metade terminal C parece modular negativamente a transformação, a gênese tumoral e a metástase. Boyd e outros (1993) purificaram uma proteína da célula HeLa, designada CTBP1, que liga-se especificamente à metade terminal C das proteínas E1A. A CTBP1 é uma fosfoproteína que migra como uma dupla de 48 quilo-dáltons por SDS-PAGE. Katsanis e Fisher (1998) sugeriram que a dupla consiste da CTBP1 e da sua parente íntima CTBP2 (omim 602619).]
Rinaldo e outros (2007) estabeleceram que a fosforilação da p53 na serina46 transfere a afinidade da p53 para promotores de genes envolvidos na retenção do ciclo celular para promotores de genes envolvidos na apoptose. Eles observaram que o dano letal no DNA aumenta a expressão da HIPK2, enquanto o dano sub-letal no DNA reprime a expressão. Rinaldo e outros (2007) identificaram a HIPK2 como um alvo para a degradação dependente de ubiquitina mediada pela MDM2 (164785) e encontraram que a degradação da HIPK2 somente ocorria em condições de retenção do crescimento quando a MDM2 era eficientemente induzida pela p53.
[Obs.: Omim 164785 – Momand e outros (1992) descobriram que o gene MDM2 aumenta o potencial de gênese tumoral das células quando ele está sobre-expressado e codifica um suposto fator de transcrição. Formando um firme complexo com o gene p53, o oncogene MDM2 pode inibir a transativação mediada pela p53.]
Pierantoni e outros (2007) acharam que a sobre-expressão da HMGA1 (600701) interferiu com a apoptose induzida pela p53 pelo impedimento à localização nuclear da HIPK2 e fosforilação da serina 46 da p53. Esses eventos puderam ser restaurados pela sobre-expressão da HIPK2 ou tratamento com anti-senso de HMGA1. Análises imuno-histoquímicas de cânceres de mama demonstraram uma associação significativa da sobre-expressão da HMGA, localização citoplasmática da HIPK2, e queda da apoptose espontânea na presença de p53 de tipo selvagem. Pierantoni e outros (2007) concluíram que a HMGA1 exerce sua atividade de gênese tumoral forçando a localização citoplasmática da HIPK2, assim inibindo a função apoptótica da p53.
[Obs.: Omim 600701 – HIGH MOBILITY GROUP AT-HOOK 1- As proteínas cromossômicas não histona dos mamíferos HMGIY/C (HMGA; veja também 600698), as quais são frequentemente referidas como proteínas de arquitetura, participam em uma ampla variedade de processos celulares incluindo a regulação da transcrição indutível de genes, integração de retroviroses para dentro dos cromossomos, e indução de transformação neoplásica e promoção da progressão metastásica das células de câncer.]
[Os dados mostram que conformações alternativas permitem uma curta sequência do DNA trocar de baixa para alta afinidade de ligação a sítio pela CREB. Essa região do gene da encefalina humana contém ambas as CREs requeridas para a resposta transcricional a cAMP e a CREB. A CREB liga-se com baixa afinidade ao duplex nativo, o qual tem um sítio para CREB em CRE2. A CREB se liga com alta afinidade ao grampo G-T que se forma de um intensificador sintético de 23 pares de base. No grampo G-T, a Cre-1 e a CRE-2 (elementos de resposta a cAMP) juntas formam o sítio de alta afinidade para CREB. A mudança conformacional é um mecanismo dinâmico pelo qual uma única proteína atuando no que parece um ser um único sítio pode gerar complexos de diferentes propriedades.
A preferência da CREB para os sítios de ligação de hairpin (grampo) favorece termodinamicamente a estrutura alternativa. Além disso a proteína 1 do grupo de alta mobilidade (HMG1), uma proteína nuclear eucariótica essencial abundante e evolutivamente conservada, liga-se especificamente a estruturas crusciformes de maneira independente da sequência.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC46561/?tool=pubmed]
Em células de câncer do cólon humano, Nardinocchi e outros (2007) descobriram que a derrubada da HIPK2 usando-se pequeno RNA de interferência reduziu a ligação da p53 e a ativação da p53R2 (RRM2B omim 604712), resultando numa reduzição do reparo de DNA induzido por UV. A expressão exógena da p53 foi capaz de superar este defeito.
ESTRUTURA DO GENE
Zhang e outros (2005) determinaram que o gene HIPK2 contém 13 éxons e se expande por mais de 59 quilobases.
MAPEAMENTO
Hofmann e outros (2000) mapearam o gene HIPK2 no cromossomo 7q32-34 por fluorescência em sítio de hibridização (FISH). Eles mapearam o gene do camundongo no cromossomo 6B. Wang e outos (2001) mapearam o gene HIPK2 no cromossomo 7q33-q35 por FISH.
GENÉTICA MOLECULAR
Li e outros (2007) identificaram duas mutações aparentemente somáticas no gene HIPL2, a R868W e a N958I, em um dos oitenta casos de síndrome mielodisplástica (MDS) e em um dos cinqüenta casos de leucemia mielóide aguda (AML; 601626), respectivamente. Ambas as mutações ocorreram no domínio de sinal de retenção de pinta da HIPK2. Estudos de localização sub-celular mostraram que dois mutantes estavam localizados em regiões nucleares com formatos canônico ou de anel e estavam localizados principalmente nas pintas. As proteínas mutantes mostraram atividade diminuída e um efeito negativo dominante sobre a proteína de tipo selvagem na transcrição dependente de AML1 (151385) e p53. Os achados sugeriram que a disfunção da HIPK2 pode atuar num papel na patogênese da leucemia.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=606868
Lócus do Gene Mapeado 7q33-q34
TEXTO
DESCRIÇÃO
A HIPK2 é uma cinase nuclear conservada de serina/treonina que interage com fatores de transcrição de homeodomínio.
[Homeodomínio é sinônimo de homeobox, é uma sequência de DNA bastante conservada de cerca de 180 pares de bases próximos à extremidade 3’ de genes homeóticos {que têm domínios homólogos} específicos; codifica um domínio de ligação a DNA, permitindo que as proteínas do homeoboxe se liguem à expressão gênica no desenvolvimento e a regulem; Stedman
2)Um homeoboxe tem o comprimento de 180 pares de bases. Ele codifica um domínio protéico (o homeodomínio) que, quando expressado como uma proteína, pode se ligar ao DNA.
A cadeia de 60 peptídeos correspondente ao domínio homeobox é, com posições típicas de íntrons, anotada a seguir:
RRRKRTA-YTRYQLLE-LEKEFLF-NRYLTRRRRIELAHSL-NLTERHIKIWFQN-RRMK-WKKEN.
Os genes do homeobox codificam fatores de transcrição que tipicamente interrompem cascatas de outros genes. O homeodomínio se liga ao DNA de modo específico à sequência.
Entretanto, a especificidade de uma única proteína de homeodomínio não é normalmente o suficiente para reconhecer somente seus genes alvo desejados. Na maioria das vezes, proteínas de homeodomínio atuam na região promotora de seus genes alvo como um complexo com outros fatores de transcrição. Tais complexos tem uma especificidade de alvo muito mais alta do que uma proteína de homeodomínio.
Os homeodomínios são codificados tanto por genes dos conjuntos de genes Hox como por outros genes distribuídos pelo genoma.
http://en.wikipedia.org/wiki/Homeobox#cite_note-2]
CLONAGEM
Por busca em banco de dados e PCR de uma biblioteca de cDNA do cérebro, Hofmann e outros (2000) obtiveram um cDNA codificador da HIPK2. A proteína deduzida em 1.191 aminoácidos contém um domínio de cinase no terminal N com um motivo DYRK (omim 604556), uma sequência de localização nuclear, e um domínio PEST. Os autores mostraram que a atividade de cinase da HIPK2 é dependente da presença de um resíduo de lisina na posição 221.
Usando uma peneira de leveduras duplamente híbridas de biblioteca de cDNA do fígado com a região citoplasmática da CD95 (TNFRSF6; omim134637) como isca, seguida do primer da ponta 5 do gene RACE de uma biblioteca de cDNA de testículo, Wang e outros (2001) isolaram cDNAs codificando FADD (omim 602457) e HIPK2. A proteína HIPK2 prevista em 1.198 aminoácidos é 96% idêntica à proteína do camundongo e tem um sítio de ligação a CD95 entre os resíduos 754 e 899. Análises de pigmentação Northern e salpicada revelaram a expressão fraca porém ubíqua de um transcrito de 11.0 quilobases que era mais forte no tecido neuronal. Um transcrito de 7,8 quilobases também foi detectado no útero, e um forte transcrito de 1,4 quilobases foi encontrado no pâncreas. A microscopia confocal demonstrou um ponto de localização nuclear ainda com uma deleção do terminal C ou da cinase mutante defeituosa. A HIPK2 expressada em células não se associa diretamente com a CD95 ou com o TNFR1 (omim 191190), mas se associa com a TRADD (603500)
Pierantoni e outros (2002) mostraram que a expressão do mRNA da Hipk2 é detectávem em embriões de camundongo no décimo quinto dia e está forte nos embriões do camundongo no décimo sétimo dia. Análises de hibridização em sítio demonstraram a expressão na retina neural, telencéfalo [divisão anterior do prosencéfalo que se transforma nos lobos olfatórios, no córtex dos hemisférios cerebrais e nos núcleos telencefálicos subcorticais e gânglios da base (núcleos), sobretudo o estiado e a amígdala; Stedman], e músculo no décimo sexto dia e meio. Análises de PCR-RT detectaram expressão ubíqua mas variável nos camundongos adultos. A expressão nos humanos era mais baixa, com expressão relativamente forte restrita ao coração, músculo e rins. A expressão estava sub-regulada na maioria dos cânceres de mama e carcinomas de tireóide testados. Pierantoni e outros (2002) propuseram que a sub-regulação e a perda de heterozigozidade observada no cromossomo 7q32-q33 em alguns neoplasmas sugere que a HIPK2 seja um gene candidato a supressor de tumor.
FUNÇÃO DO GENE
Hofman e outos (2002) demonstraram que a HIPK2 localiza-se e interage com a p53 (omim 191170) e coma proteína de ligação à CREB (CBP; 600140) dentro dos corpos nuclares da leucemia promielocítica. A ativação da HIPK2 pela radiação ultravioleta (UV) levou à fosforilação seletiva da p53 na serina 46, facilitando a acetilação mediada pela CBP da p53 na lisina 382 e promovendo a expressão genética dependente da p53. Hofmann e outros (2002) concluíram que a função de cinase da HIPK2 aumenta a expressão de genes alvos da p53, resultando na retenção do crescimento e aumento da apoptose induzida por UV. A apoptose induzida por UV pôde ser inibida pelo antisenso ao HIPK2.
[Obs.: Omim 600140 – Quando os níveis de cAMP (AMP cíclico) aumentam na célula, uma cascata de eventos leva à indução de genes que contém elementos regulatórios em cis (do mesmo lado da fita) chamados elementos de resposta a cAMP (CREs). Os níveis elevados de cAMP causam a estimulação e a translocação nuclear da proteína cinase A (PKA; veja 176911), a qual ativa o fator de transcrição CREB (proteína de ligação a CRE; veja 123810) pela fosforilação desta em um único resíduo, a serina 133 (Gonzalez e Montminy, 1989).
Chrivia e outros (1993) relataram a descoberta de uma proteína co-ativadora de transcrição nuclear, a proteína de ligação à CREB (CBP), que se liga especificamente à forma da proteína CREB fosforilada pela PKA. A CBP é uma grande proteína com uma massa molecular de aproximadamente 250 quilo-dáltons que contém um domínio de bromo, isto é, uma unidade estrutural conservada importante para as interações proteína-proteína. Na Drosófila e na levedura, esse domínio é encontrado em proteínas co-ativadoras envolvidas na transcrição dependente de sinal mas não na transcrição básica (Nordheim, 1994).]
Independentemente, D’Orazi e outros (2002) também mostraram que a HIPK2 fosforila a p53 na serina 46. Eles observaram a colocalização da HIPK2 com a p53 e a PML3, uma isoforma da PML (omim 102578), nos corpos nucleares e a ativação da HIPK2 após a exposição à UV.
Por análise de leveduras triplamente híbridas, Zhang e outros (2003) encontraram que a Hipk2 do camundongo interagiu com o complexo E1A-Ctbp (CTBP1; 602618). A expressão da Hipl2 ou exposição à radiação ultra violeta reduziu os níveis de Ctbp pela via de uma rota mediada por proteossomo. A co-expressão da cinase Hipk2 inativa ou redução nos níveis de Hipk2 mediada por pequeno RNA de interferância impediu o efeito da UV. A mutação da Ctbp na serina 422 impediu a fosforilação bem como a remoção da Ctbp direcionada por UV e Hipk2. A deleção da Ctbp ou redução nos níveis de Ctbp promoveu a apoptose nas células deficientes em p53.
[Omim 602618 – A região E1a das adenoviroses do grupo C codifica duas proteínas proximamente idênticas que são largamente responsáveis pelas propriedades oncogênicas das adenoviroses. Enquanto a metade terminal N dessas proteínas E1A é suficiente para a transformação, a metade terminal C parece modular negativamente a transformação, a gênese tumoral e a metástase. Boyd e outros (1993) purificaram uma proteína da célula HeLa, designada CTBP1, que liga-se especificamente à metade terminal C das proteínas E1A. A CTBP1 é uma fosfoproteína que migra como uma dupla de 48 quilo-dáltons por SDS-PAGE. Katsanis e Fisher (1998) sugeriram que a dupla consiste da CTBP1 e da sua parente íntima CTBP2 (omim 602619).]
Rinaldo e outros (2007) estabeleceram que a fosforilação da p53 na serina46 transfere a afinidade da p53 para promotores de genes envolvidos na retenção do ciclo celular para promotores de genes envolvidos na apoptose. Eles observaram que o dano letal no DNA aumenta a expressão da HIPK2, enquanto o dano sub-letal no DNA reprime a expressão. Rinaldo e outros (2007) identificaram a HIPK2 como um alvo para a degradação dependente de ubiquitina mediada pela MDM2 (164785) e encontraram que a degradação da HIPK2 somente ocorria em condições de retenção do crescimento quando a MDM2 era eficientemente induzida pela p53.
[Obs.: Omim 164785 – Momand e outros (1992) descobriram que o gene MDM2 aumenta o potencial de gênese tumoral das células quando ele está sobre-expressado e codifica um suposto fator de transcrição. Formando um firme complexo com o gene p53, o oncogene MDM2 pode inibir a transativação mediada pela p53.]
Pierantoni e outros (2007) acharam que a sobre-expressão da HMGA1 (600701) interferiu com a apoptose induzida pela p53 pelo impedimento à localização nuclear da HIPK2 e fosforilação da serina 46 da p53. Esses eventos puderam ser restaurados pela sobre-expressão da HIPK2 ou tratamento com anti-senso de HMGA1. Análises imuno-histoquímicas de cânceres de mama demonstraram uma associação significativa da sobre-expressão da HMGA, localização citoplasmática da HIPK2, e queda da apoptose espontânea na presença de p53 de tipo selvagem. Pierantoni e outros (2007) concluíram que a HMGA1 exerce sua atividade de gênese tumoral forçando a localização citoplasmática da HIPK2, assim inibindo a função apoptótica da p53.
[Obs.: Omim 600701 – HIGH MOBILITY GROUP AT-HOOK 1- As proteínas cromossômicas não histona dos mamíferos HMGIY/C (HMGA; veja também 600698), as quais são frequentemente referidas como proteínas de arquitetura, participam em uma ampla variedade de processos celulares incluindo a regulação da transcrição indutível de genes, integração de retroviroses para dentro dos cromossomos, e indução de transformação neoplásica e promoção da progressão metastásica das células de câncer.]
[Os dados mostram que conformações alternativas permitem uma curta sequência do DNA trocar de baixa para alta afinidade de ligação a sítio pela CREB. Essa região do gene da encefalina humana contém ambas as CREs requeridas para a resposta transcricional a cAMP e a CREB. A CREB liga-se com baixa afinidade ao duplex nativo, o qual tem um sítio para CREB em CRE2. A CREB se liga com alta afinidade ao grampo G-T que se forma de um intensificador sintético de 23 pares de base. No grampo G-T, a Cre-1 e a CRE-2 (elementos de resposta a cAMP) juntas formam o sítio de alta afinidade para CREB. A mudança conformacional é um mecanismo dinâmico pelo qual uma única proteína atuando no que parece um ser um único sítio pode gerar complexos de diferentes propriedades.
A preferência da CREB para os sítios de ligação de hairpin (grampo) favorece termodinamicamente a estrutura alternativa. Além disso a proteína 1 do grupo de alta mobilidade (HMG1), uma proteína nuclear eucariótica essencial abundante e evolutivamente conservada, liga-se especificamente a estruturas crusciformes de maneira independente da sequência.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC46561/?tool=pubmed]
Em células de câncer do cólon humano, Nardinocchi e outros (2007) descobriram que a derrubada da HIPK2 usando-se pequeno RNA de interferência reduziu a ligação da p53 e a ativação da p53R2 (RRM2B omim 604712), resultando numa reduzição do reparo de DNA induzido por UV. A expressão exógena da p53 foi capaz de superar este defeito.
ESTRUTURA DO GENE
Zhang e outros (2005) determinaram que o gene HIPK2 contém 13 éxons e se expande por mais de 59 quilobases.
MAPEAMENTO
Hofmann e outros (2000) mapearam o gene HIPK2 no cromossomo 7q32-34 por fluorescência em sítio de hibridização (FISH). Eles mapearam o gene do camundongo no cromossomo 6B. Wang e outos (2001) mapearam o gene HIPK2 no cromossomo 7q33-q35 por FISH.
GENÉTICA MOLECULAR
Li e outros (2007) identificaram duas mutações aparentemente somáticas no gene HIPL2, a R868W e a N958I, em um dos oitenta casos de síndrome mielodisplástica (MDS) e em um dos cinqüenta casos de leucemia mielóide aguda (AML; 601626), respectivamente. Ambas as mutações ocorreram no domínio de sinal de retenção de pinta da HIPK2. Estudos de localização sub-celular mostraram que dois mutantes estavam localizados em regiões nucleares com formatos canônico ou de anel e estavam localizados principalmente nas pintas. As proteínas mutantes mostraram atividade diminuída e um efeito negativo dominante sobre a proteína de tipo selvagem na transcrição dependente de AML1 (151385) e p53. Os achados sugeriram que a disfunção da HIPK2 pode atuar num papel na patogênese da leucemia.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=606868
600375 X-RAY REPAIR, COMPLEMENTING DEFECTIVE, IN CHINESE HAMSTER, 2; XRCC2
Lócus do Gene Mapeado 7q36.1
TEXTO
CLONAGEM
Thacker e outros (1995) fundiram linhas celulares irs1 de ramster V79, que é um mutante deficiente em reparo que apresenta hipersensitividade à um número de diferentes agentes de dano em DNA (Jones e outros, 1987), à células humanas, resultando na complementação do defeito. Os híbridos resultantes foram analisados por PCR-Alu, pigmentação de cromossomo e marcadores de DNA para mapear o gene complementar, designado XRCC2, em uma região específica do cromossomo. As células híbridas mostraram correção de sensitividade a ambos raio X e mitomicina C e continham o cromossomo humano 7, frequentemente como seu único componente humano. Os híbridos mostrando instável retenção de cromossomos humanos foram sub-clonados para mostrar que a perda do cromossomo 7 e a perda da resistência à mitomicina C ocorreu concordantemente. Dois híbridos separados foram encontrados tendo um pedaço menor do cromossomo 7, e provas de DNA específic o marcadores de micro-satélite definiram este como uma região contígua em 7q35-q36. Métodos de fusão de irradiação híbrida foram usados para reduzir ainda mais o tamanho da região de complementação genômica e localizar o gene em uma região de aproximadamente 3 a 5 mega-bases em 7q36.1.
Jones e outros (1995) mapearam o gene XRCC2 em 7q36 estudando a complementação de um defeito na linha irs1 de células de ramster descrita por Jones e outros (1987). Jones e outros (1995) fomaram híbridos de células somáticas pela fusão das células irs1 com linfócitos humanos e selecionando por complementação em meio contendo concentrações de mitomicina C que são tóxicos para células irs1 mas não para suas parceiras humanas de fusão. A retenção do cromossomo 7 ou da região 7q36 resultou em células que eram resistentes à mitomicina C.
Tambini e outros (1997) trabalharam na redução de radiação dos híbridos humano/ramster para localizar o gene XRCC2 em uma região genômica ainda menor definida por um único micro-satélite marcador D7S483. Cromosomos artificiais de levedura (YACs) carregando esses marcadores foram então fundidos às células da linha irs1 de ramster e uma YAC portadora do gene complementar foi identificada. Essa YAC foi usada para experimentos de seleção de cDNA para identificar o gene XRCC2. O gene foi considerado por compartilhar homologia com o gene RAD51 e seu homólogo humano (omim 179617), os quais estão envolvidos no reparo recombinante do dano no DNA. Forte sustentação para a candidatura desse gene como sendo o XRCC2 foi obtida de sua posição refinada no mapa e pela total complementação da sensitividade da irs1 com um cosmídeo de 40 quilobases carregando o gene. Tambini e outros (1997) notaram que, embora o gene candidato XRCC2 no cromossomo 7 mostrasse homologia à RAD51 da levedura, ele deveria ser distinto da RAD51 humana homóloga, a qual está localizada no cromossomo 15.
FUNÇÃO DO GENE
Johnson e outros (1999) demonstraram que a XRCC2 é essencial para o reparo eficiente das quebras de dupla fita de DNA pela recombinação homóloga entre cromátides irmãs. Células de ramster deficientes em XRCC2 mostraram um decréscimo de mais de 100 vezes na recombinação homóloga induzida nas quebras de fita dupla em comparação com a linha celular parente. Esse efeito foi corrigido aos níveis próximos do tipo selvagem pela transfecção transitória com um plasmídeo expressando XRCC2. O defeito no reparo nas células mutantes em XRCC2 pareceu estar restrito a um reparo recombinante pois junções de finais (extremidades) não homólogas estavam normais. Johnson e outros (1999) concluíram que o XRCC2 está envolvido no reparo das quebras de dupla fita de DNA por recombinação homóloga.
Usando um ensaio de duas leveduras híbridas, Braybrooke e outros (2000) identificaram uma interação direta da XRCC2 com a RAD51L3 (omim 602954 – Os autores estabeleceram que se a mutação com ausência de registro for ignorada, a proteína de 289 aminoácidos na lente total compartilha 71% de identidade sequencial com a proteína prevista do camundongo, e que os genes do camundongo e humanos da RAD51D têm dois domínios conservados de ligação de ATP similares aos dos outros genes relacionados com RecA – 15q15.1 – omim 179617), e eles confirmaram a interação por ensaios de abatimento entre XRCC2 recombinante e RAD51L3 endógena em extratos de células HeLa. A cromatografia de exclusão de tamanho seguida por análises de pigmentação Western sugeriu que as duas proteínas existem como um heterodímero de 70 quilodáltons.
Masson e outros (2001) descobriram que anticorpos dirigidos contra a RAD51L3 imunoprecipitaram um complexo de um lisado de células HeLa que incluía XRCC2, RAD51B (RAD51L1; omim 602948), e RAD51C (omim 602774), juntamente com RAD51L3. Interações entre estas proteínas foram confirmadas em ensaios de abate usando-se proteínas recombinantes expressadas em células sf9 de inseto. A filtração dos complexos em gel indicou uma massa molecular aparente de aproximadamente 180 quilo-dáltons, sugerindo uma estoquiometria [determinação das quantidades relativas das substâncias envolvidas em qualquer reação química; Stedman] de 1:1:1:1 das quatro sub-unidades. Ensaios de ligação, confirmados por micoscopia eletrônica, indicaram que os complexos purificados ligaram-se a DNA de uma fita só ou DNA cortado. Essa ligação era dependente de magnésio (2+) mas independente de ATP. A atividade de ATPase do complexo estimulada pelo DNA foi extremamente baixa. Masson e outros (2001) também identificaram um segundo complexo protéico heterodimérico entre a RAD51C e a XRCC3 (omim 600675). Usando ensaios de co-precipitação e abate múltiplo, Liu e outros (2002) confirmaram a interação entre os mesmos parálogos de RAD51 nos mesmos dois complexos protéicos distintos.
Em uma peneira de levedura duplamente híbrida de uma biblioteca de cDNA do cérebro humano usando a XRCC2 como isca, Kurumizaka e outros (2002) também encontraram que a RAD51L3 interage diretamente com a XRCC2. Usando um ensaio de formação de laço D, eles encontraram que a RAD51L3 e a XRCC2, co-expressadas e purificadas de culturas bacterianas, catalisam o pareamento homólogo ente um oligonucleotídeo de uma fita só e um DNA de dupla fita super-helicoidal. Significativos DNA de uma fita só e de dupla fita foram ligados pelo complexo na ausência de ATP, mas o pareamento homólogo era dependente de ATP e de Mg(2+). Por microscopia eletrônica, eles descobriram que a RAD51L3 e a XRCC2 formam uma estrutura em anel multimérica na ausência do DNA, e elas formam estruturas filamentosas na presença do DNA de uma fita só.
MAPEAMENTO
Thacker e outros (1995) e Jones e outros (1995) mapearam o gene XRCC2 no cromossomo 7q36.1.
GENÉTICA MOLECULAR
Kuschel e outros (2002) desempenharam estudos de associação genética em um estudo de controle de caso de câncer de mama baseado em população analisando polimorfismos em sete genes envolvidos no reparo do DNA. A associação de uma variante rara no XRCC2 (R188H) foi marginalmente significativa. Em uma sub-classe comparável inglesa, Rafii e outros (2002) descobriram que o porte da R188H estava associado com o câncer de mama de um modo geral, e essa associação era aumentada quando casos estabelecidos em mais jóvens com um histórico familiar positivo eram comparados com controles mais idosos sem histórico familiar. Usando mutagênese direcionada ao sítio do XRCC2, Rafii e outros (2002) mostraram além que a substituição ou deleção não conservativa do aminoácido 188 da XRCC2 poderia afetar significativamente a sensibilidade celular ao dano no DNA. Os autores hipotetizaram que a variação sutil na capacidade de reparo do DNA pode influenciar a suscetbilidade ao câncer na população.
A perda do reparo de combinação (MMR) leva a um complexo fenótipo mutador que parece dirigir o desenvolvimento de um sub-conjunto de cânceres de cólon (veja Peltomaki, 2001). Mohindra e outros (2002) mostraram que linhas celulares de tumor defeituosas em MMR eram defeituosas no reparo de recombinação homóloga (HRR) induzido por quebras da fita dupla do DNA (DSBs). Uma mutação sem sentido (342delT) no XRCC2 encontrada em uma linha celular de tumor uterino deficiente em MMR, SKUT-1, conferia sensitividade à timidina quando intruduzida em uma linha proficiente em MMR. Como outras células com XRCC2 defeituosa, as células SKUT-1 eram sensíveis à mitomicina C, e as células proficientes em MMR expressando o alelo XRCC2 mutante também se tornaram mais sensíveis a este agente. Os autores sugeriram que a sensitividade à timidina das linhas celulares de tumor deficientes em MMR pode ser uma conseqüência dos defeitos na via de reparo de recombinação homóloga. Mohindra e outros (2004) intruduziram 342delT em células proficientes em HRR contendo um substrato repórter de recombinação. Em um conjunto de trasnfectantes, a expressão da 342delT conferiu senstividade à timidina e à mitomicina C e suprimiu a HRR induzida no repórter de recombinação pela timidina, mas não pelas DSBs somente. Em um segundo conjunto de transfectantes, a expressão de 342delT foi acompanhada por um decréscimo no nível da lente total da XRCC2, e essas células eram defeituosas na indução do HRR tanto por timidina quanto por DSBs. Mohindra e outros (2004) concluíram que a 342delT suprime a recombinação induzida pela timidina de maneira negativa dominante, enquanto a recombinação induzida pelas DSBs parece depender do nível de XRCC2, bem como da expressão do alelo XRCC2 mutante. Os autores sugeriram que as vias do HRR respondendo à forquilhas de replicação estragadas ou DSBs são geneticamente distinguíveis e que a XRCC2 tem um papel crítico no HRR nas forquilhas de replicação, possivelmente no transporte da RAD51 sobre a fenda no DNA.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=600375
Obs.: A mitomicina C é um potente ligador em cruzamento do DNA. Uma única ligação cruzada por genoma mostrou ser efetiva para matar uma bactéria. Isso é conseguido pela ativação redutora seguida por duas alquilações em N. Ambas as alquilações são sequências específicas par um nucleosídeo de guanina na sequência 5’-CpG-3’. Quinonas heterocíclicas duplamente alquilantes foram sintetizadas de acordo a explorar suas atividades anti-tumorais pela alquilação bio-redutora. http://en.wikipedia.org/wiki/Mitomycin {Alquilação é a substituição de um radical alquila (CnH2n+1) por um átomo de hidrogênio; Stedman}
A Timidina (mais precisamente chamada desoxitimidina; também pode ser cunhada de desoxirribosiltimina e timina desoxiribosídeo) é um composto químico, mais precisamente um desoxinucleotídeo pirimidina. A desoxitimidina é o nucleosídto T do DNA, a qual parelha com a desoxiadenosina (A) na fita dupla de DNA. Em biologia celular é usada para sincronizar as células na fase S.
http://en.wikipedia.org/wiki/Thymidine
Lócus do Gene Mapeado 7q36.1
TEXTO
CLONAGEM
Thacker e outros (1995) fundiram linhas celulares irs1 de ramster V79, que é um mutante deficiente em reparo que apresenta hipersensitividade à um número de diferentes agentes de dano em DNA (Jones e outros, 1987), à células humanas, resultando na complementação do defeito. Os híbridos resultantes foram analisados por PCR-Alu, pigmentação de cromossomo e marcadores de DNA para mapear o gene complementar, designado XRCC2, em uma região específica do cromossomo. As células híbridas mostraram correção de sensitividade a ambos raio X e mitomicina C e continham o cromossomo humano 7, frequentemente como seu único componente humano. Os híbridos mostrando instável retenção de cromossomos humanos foram sub-clonados para mostrar que a perda do cromossomo 7 e a perda da resistência à mitomicina C ocorreu concordantemente. Dois híbridos separados foram encontrados tendo um pedaço menor do cromossomo 7, e provas de DNA específic o marcadores de micro-satélite definiram este como uma região contígua em 7q35-q36. Métodos de fusão de irradiação híbrida foram usados para reduzir ainda mais o tamanho da região de complementação genômica e localizar o gene em uma região de aproximadamente 3 a 5 mega-bases em 7q36.1.
Jones e outros (1995) mapearam o gene XRCC2 em 7q36 estudando a complementação de um defeito na linha irs1 de células de ramster descrita por Jones e outros (1987). Jones e outros (1995) fomaram híbridos de células somáticas pela fusão das células irs1 com linfócitos humanos e selecionando por complementação em meio contendo concentrações de mitomicina C que são tóxicos para células irs1 mas não para suas parceiras humanas de fusão. A retenção do cromossomo 7 ou da região 7q36 resultou em células que eram resistentes à mitomicina C.
Tambini e outros (1997) trabalharam na redução de radiação dos híbridos humano/ramster para localizar o gene XRCC2 em uma região genômica ainda menor definida por um único micro-satélite marcador D7S483. Cromosomos artificiais de levedura (YACs) carregando esses marcadores foram então fundidos às células da linha irs1 de ramster e uma YAC portadora do gene complementar foi identificada. Essa YAC foi usada para experimentos de seleção de cDNA para identificar o gene XRCC2. O gene foi considerado por compartilhar homologia com o gene RAD51 e seu homólogo humano (omim 179617), os quais estão envolvidos no reparo recombinante do dano no DNA. Forte sustentação para a candidatura desse gene como sendo o XRCC2 foi obtida de sua posição refinada no mapa e pela total complementação da sensitividade da irs1 com um cosmídeo de 40 quilobases carregando o gene. Tambini e outros (1997) notaram que, embora o gene candidato XRCC2 no cromossomo 7 mostrasse homologia à RAD51 da levedura, ele deveria ser distinto da RAD51 humana homóloga, a qual está localizada no cromossomo 15.
FUNÇÃO DO GENE
Johnson e outros (1999) demonstraram que a XRCC2 é essencial para o reparo eficiente das quebras de dupla fita de DNA pela recombinação homóloga entre cromátides irmãs. Células de ramster deficientes em XRCC2 mostraram um decréscimo de mais de 100 vezes na recombinação homóloga induzida nas quebras de fita dupla em comparação com a linha celular parente. Esse efeito foi corrigido aos níveis próximos do tipo selvagem pela transfecção transitória com um plasmídeo expressando XRCC2. O defeito no reparo nas células mutantes em XRCC2 pareceu estar restrito a um reparo recombinante pois junções de finais (extremidades) não homólogas estavam normais. Johnson e outros (1999) concluíram que o XRCC2 está envolvido no reparo das quebras de dupla fita de DNA por recombinação homóloga.
Usando um ensaio de duas leveduras híbridas, Braybrooke e outros (2000) identificaram uma interação direta da XRCC2 com a RAD51L3 (omim 602954 – Os autores estabeleceram que se a mutação com ausência de registro for ignorada, a proteína de 289 aminoácidos na lente total compartilha 71% de identidade sequencial com a proteína prevista do camundongo, e que os genes do camundongo e humanos da RAD51D têm dois domínios conservados de ligação de ATP similares aos dos outros genes relacionados com RecA – 15q15.1 – omim 179617), e eles confirmaram a interação por ensaios de abatimento entre XRCC2 recombinante e RAD51L3 endógena em extratos de células HeLa. A cromatografia de exclusão de tamanho seguida por análises de pigmentação Western sugeriu que as duas proteínas existem como um heterodímero de 70 quilodáltons.
Masson e outros (2001) descobriram que anticorpos dirigidos contra a RAD51L3 imunoprecipitaram um complexo de um lisado de células HeLa que incluía XRCC2, RAD51B (RAD51L1; omim 602948), e RAD51C (omim 602774), juntamente com RAD51L3. Interações entre estas proteínas foram confirmadas em ensaios de abate usando-se proteínas recombinantes expressadas em células sf9 de inseto. A filtração dos complexos em gel indicou uma massa molecular aparente de aproximadamente 180 quilo-dáltons, sugerindo uma estoquiometria [determinação das quantidades relativas das substâncias envolvidas em qualquer reação química; Stedman] de 1:1:1:1 das quatro sub-unidades. Ensaios de ligação, confirmados por micoscopia eletrônica, indicaram que os complexos purificados ligaram-se a DNA de uma fita só ou DNA cortado. Essa ligação era dependente de magnésio (2+) mas independente de ATP. A atividade de ATPase do complexo estimulada pelo DNA foi extremamente baixa. Masson e outros (2001) também identificaram um segundo complexo protéico heterodimérico entre a RAD51C e a XRCC3 (omim 600675). Usando ensaios de co-precipitação e abate múltiplo, Liu e outros (2002) confirmaram a interação entre os mesmos parálogos de RAD51 nos mesmos dois complexos protéicos distintos.
Em uma peneira de levedura duplamente híbrida de uma biblioteca de cDNA do cérebro humano usando a XRCC2 como isca, Kurumizaka e outros (2002) também encontraram que a RAD51L3 interage diretamente com a XRCC2. Usando um ensaio de formação de laço D, eles encontraram que a RAD51L3 e a XRCC2, co-expressadas e purificadas de culturas bacterianas, catalisam o pareamento homólogo ente um oligonucleotídeo de uma fita só e um DNA de dupla fita super-helicoidal. Significativos DNA de uma fita só e de dupla fita foram ligados pelo complexo na ausência de ATP, mas o pareamento homólogo era dependente de ATP e de Mg(2+). Por microscopia eletrônica, eles descobriram que a RAD51L3 e a XRCC2 formam uma estrutura em anel multimérica na ausência do DNA, e elas formam estruturas filamentosas na presença do DNA de uma fita só.
MAPEAMENTO
Thacker e outros (1995) e Jones e outros (1995) mapearam o gene XRCC2 no cromossomo 7q36.1.
GENÉTICA MOLECULAR
Kuschel e outros (2002) desempenharam estudos de associação genética em um estudo de controle de caso de câncer de mama baseado em população analisando polimorfismos em sete genes envolvidos no reparo do DNA. A associação de uma variante rara no XRCC2 (R188H) foi marginalmente significativa. Em uma sub-classe comparável inglesa, Rafii e outros (2002) descobriram que o porte da R188H estava associado com o câncer de mama de um modo geral, e essa associação era aumentada quando casos estabelecidos em mais jóvens com um histórico familiar positivo eram comparados com controles mais idosos sem histórico familiar. Usando mutagênese direcionada ao sítio do XRCC2, Rafii e outros (2002) mostraram além que a substituição ou deleção não conservativa do aminoácido 188 da XRCC2 poderia afetar significativamente a sensibilidade celular ao dano no DNA. Os autores hipotetizaram que a variação sutil na capacidade de reparo do DNA pode influenciar a suscetbilidade ao câncer na população.
A perda do reparo de combinação (MMR) leva a um complexo fenótipo mutador que parece dirigir o desenvolvimento de um sub-conjunto de cânceres de cólon (veja Peltomaki, 2001). Mohindra e outros (2002) mostraram que linhas celulares de tumor defeituosas em MMR eram defeituosas no reparo de recombinação homóloga (HRR) induzido por quebras da fita dupla do DNA (DSBs). Uma mutação sem sentido (342delT) no XRCC2 encontrada em uma linha celular de tumor uterino deficiente em MMR, SKUT-1, conferia sensitividade à timidina quando intruduzida em uma linha proficiente em MMR. Como outras células com XRCC2 defeituosa, as células SKUT-1 eram sensíveis à mitomicina C, e as células proficientes em MMR expressando o alelo XRCC2 mutante também se tornaram mais sensíveis a este agente. Os autores sugeriram que a sensitividade à timidina das linhas celulares de tumor deficientes em MMR pode ser uma conseqüência dos defeitos na via de reparo de recombinação homóloga. Mohindra e outros (2004) intruduziram 342delT em células proficientes em HRR contendo um substrato repórter de recombinação. Em um conjunto de trasnfectantes, a expressão da 342delT conferiu senstividade à timidina e à mitomicina C e suprimiu a HRR induzida no repórter de recombinação pela timidina, mas não pelas DSBs somente. Em um segundo conjunto de transfectantes, a expressão de 342delT foi acompanhada por um decréscimo no nível da lente total da XRCC2, e essas células eram defeituosas na indução do HRR tanto por timidina quanto por DSBs. Mohindra e outros (2004) concluíram que a 342delT suprime a recombinação induzida pela timidina de maneira negativa dominante, enquanto a recombinação induzida pelas DSBs parece depender do nível de XRCC2, bem como da expressão do alelo XRCC2 mutante. Os autores sugeriram que as vias do HRR respondendo à forquilhas de replicação estragadas ou DSBs são geneticamente distinguíveis e que a XRCC2 tem um papel crítico no HRR nas forquilhas de replicação, possivelmente no transporte da RAD51 sobre a fenda no DNA.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=600375
Obs.: A mitomicina C é um potente ligador em cruzamento do DNA. Uma única ligação cruzada por genoma mostrou ser efetiva para matar uma bactéria. Isso é conseguido pela ativação redutora seguida por duas alquilações em N. Ambas as alquilações são sequências específicas par um nucleosídeo de guanina na sequência 5’-CpG-3’. Quinonas heterocíclicas duplamente alquilantes foram sintetizadas de acordo a explorar suas atividades anti-tumorais pela alquilação bio-redutora. http://en.wikipedia.org/wiki/Mitomycin {Alquilação é a substituição de um radical alquila (CnH2n+1) por um átomo de hidrogênio; Stedman}
A Timidina (mais precisamente chamada desoxitimidina; também pode ser cunhada de desoxirribosiltimina e timina desoxiribosídeo) é um composto químico, mais precisamente um desoxinucleotídeo pirimidina. A desoxitimidina é o nucleosídto T do DNA, a qual parelha com a desoxiadenosina (A) na fita dupla de DNA. Em biologia celular é usada para sincronizar as células na fase S.
http://en.wikipedia.org/wiki/Thymidine
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