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

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