Origen y evolución de las proteínas TRIM: clave a partir del repertorio completo de TRIM de pez cebra y pez globo.

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Proteínas motivo tripartita (TRIM) constituyen una gran familia de proteínas que contiene un motivo de bobina espiral RING-Bbox seguido por diferentes dominios C-terminal. Involucrados en la ubiquitinación, proteínas TRIM participan en muchos procesos celulares, incluyendo la inmunidad antiviral. La familia TRIM es antigua y se ha diversificado mucho en los vertebrados y especialmente en peces. Se analizaron las series completas de genes trim del genoma del pez cebra y del compacto genoma del pez globo. Ambos contienen tres subconjuntos de múltiples genes grandes - la adición de los genes como hsl5/trim35 (hltr) a la ftr y la btr que se ha descrito anteriormente - todos las que contiene un dominio B30.2 que evoluciono bajo la selección positiva. Estos subgrupos se conservan entre los teleósteos. Por el contrario, la mayoría de los genes trim humano de las otras clases tienen sólo uno o dos ortólogos en el pez. Pérdida o ganancia de exones C-terminal genera las proteínas con las organizaciones de dominio diferente, ya sea mediante la supresión de los dominios ancestrales o, sorprendentemente, por la adquisición de un nuevo dominio C-terminal. Nuestro estudio de los genes trim en peces identifica subgrupos con diferente dinámica evolutiva. Trims codifica proteínas RBCC-B30.2 que muestran la misma tendencia evolutiva de los peces y los tetrápodos: que evolucionan rápidamente, a menudo bajo la selección positiva, y que se multiplican para crear familias multigénica. Podríamos identificar nuevas combinaciones de dominios, que resumen cómo las nuevas clases de trim aparecen por inserción del dominio o arrastre (shuffling) del exón. En particular, se encontró que un dominio de ciclofilina -A sustituye al dominio B30.2 de un gen fintrim del pez cebra, como se informó en el TRIM5α antirretroviral del macaco y el mono búho. Finalmente, los genes que codifican proteínas RBCC-B30.2 se localizan preferentemente en las proximidades de MHC o el gen de MHC parálogos, lo que sugiere que tales genes trim puede haber sido parte del MHC ancestral.

La expresión del ARNm del péptido como leptina (LLP) en el bagre de canal (Ictalurus punctatus) es inducida por la exposición a Edwardsiella ictaluri,

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La leptina es una citoquina clave pleiotrópica implicados en la regulación de la homeostasis energética y la inmunidad de los mamíferos.En el bagre de canal, se ha identificado e investigado, la presencia de una secuencia parcial de ARN mensajero que codifica un péptido como leptina (LLP).Los objetivos del estudio es clonar y caracterizar la longitud total del gen LLP en el bagre, examinar la expresión de ARNm de LLP en tejidos, y determinar los efectos del ayuno prolongado y la exposición a Edwardsiella ictaluri (E. ictaluri),( la bacteria que causa la septicemia entérica del bagre), en la expresión del ARNm de LLP. La longitude total del gen LLP del bagre fue secuenciado por el genoma walking y por 5'-y 3'-RACE. El gen LLP del bagre contenía tres exones de la región codificante ubicadas en los exones 2 y 3.La secuencia de aminoácidos de LLP del bagre de canal comparten muy baja secuencias de similitudes con la leptina de otras especies de peces o la leptina de mamíferos (24-49%). Utilizando la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real, la expresión de mRNA de LLP se detectó en varios tejidos incluyendo el cerebro, estómago, bazo, corazón, hígado y el tronco del riñón y fue especialmente elevado en el hígado y en el tronco del riñón.Expresión del ARNm de LLP en el hígado y el cerebro fue similar entre los peces que se mantuvieron en ayunas por 30 días y los que recibieron alimento diario para 30 días (P> 0,10). Expresión del ARNm de LLP se incrementó en el hígado, el bazo y el tronco de los riñones dentro de 48 horas post-exposición a E. ictaluri en comparación con los peces no expuestos (p <0,05). Basándose en los resultados de los estudios actuales, la secuencia de aminoácidos de LLP en el bagre es muy diferente a la leptina de mamíferos y peces. A diferencia de la mayoría de los mamíferos, la expresión LLP en el bagre es independiente del estado de la energía. Sin embargo, la expresión de LLP en el bagre es mayor después de la exposición a las bacterias patógenas, que es similar a los mamíferos. Son necesarias nuevas investigaciones para definir claramente la función biológica y la regulación de LLP en el bagre.

Metilación del ADN: Una fuente de la variación al azar en las poblaciones naturales

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Procesos epigenéticos (por ejemplo, la metilación del ADN) se han propuesto como mecanismos evolutivos potencialmente importante. Sin embargo, antes de sacar conclusiones acerca de su importancia evolutiva, se evaluó la independencia de las variaciones epigenéticas de la variación genética, así como el grado de polimorfismo de metilación en la naturaleza. Se evaluó las poblaciones naturales de un pez clonal, Chrosomus eos-neogaeus, por el cual individuos genéticamente idénticos pueden ser encontrados en ambientes distintos. Un estudio genómico confirma la uniformidad genética de los individuos, mientras que la metilación del ADN dio como resultado niveles sustanciales de variación inter-individual. Un estudio del estado de metilación de los dinucleótidos CpG de un fragmento de un retrotransposon confirmó una marcada diferencia en la composición de los tejidos epialelicos, así como entre los individuos. Este estudio proporciona más evidencia de la variación epigenética en la ausencia de variación genética y demuestra que este proceso puede ser una fuente de variación al azar en las poblaciones naturales.

Análisis de EST en tejido adiposo de trucha arcoiris Oncorhynchus mykiss y distribución en los tejidos de la adiponectina

Aunque el metabolismo energético en los mamíferos es sumamente regulada por adipocinas de los adipocitos, no está claro si este es el caso de los peces también. En este estudio, más de 30.000 “Etiquetas” de secuencias expresadas (EST) se obtuvieron a partir de tejido adiposo en la cavidad peritoneal de trucha arco iris Oncorhynchus mykiss y buscaron genes posiblemente relacionados con el metabolismo de los lípidos. Un gran número de EST codifica enzimas digestivas y las hormonas por lo general se encuentran en el páncreas de los vertebrados superiores, en consonancia con el hecho de que las células pancreáticas se encuentran dispersas en el tejido adiposo. Varias ESTs codifica apolipoproteína C-I, proteínas de unión a ácidos grasos y switch de proteína 2 de linfocitos G0/G1, que funcionan en el transporte de lípidos, la acumulación de ácidos grasos y la diferenciación de los adipocitos, respectivamente.Ninguna de las ETSs codifica adipocinas. Por lo tanto, se obtuvo un cDNA que codifica la adiponectina, una adipocina que regula la oxidación de la glucosa y los lípidos en los tejidos periféricos, utilizando ESTs de trucha arcoris en la base de datos pública.Análisis en tiempo real de RT-PCR reveló que sus niveles de transcripción fueron altas en el músculo y bastante bajo en el tejido adiposo. Estos resultados sugieren fuertemente que los adipocitos de trucha arco iris y otras especies de peces, posiblemente, a diferencia de los mamíferos, no están involucrados en la producción de adipocinas.

Cadenas Pesadas de Imnunoglobulinas en medaka (Oryzias latipes).

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Los peces óseos presentan un sistema inmunológico, que se desarrolló de forma independiente de las de los animales que emigraron a la tierra 400 millones de años atrás. La publicación de las secuencias del genoma y la disponibilidad de varias bibliotecas de cDNA de medaka (Oryzias latipes) permitió realizar un análisis exhaustivo de las cadenas pesadas de las inmunoglobulinas presentes en este teleósteo.
Resultados: Se identificaron IgM e IgD por codificación de ESTs (expressed sequence tag), principalmente en el bazo, el riñón y branquias usando publicas bibliotecas de cDNA, pero no se encontró ninguna secuencia que codifica para IgT y otros isotipos de cadena pesada que se describe en peces. La IgM - ESTs corresponde con la secretada y formas de la membrana y, sorprendentemente, la última forma sólo presenta dos dominios constantes de cadenas pesadas. Esta es la primera vez que esta forma corta de membrana IgM es descrita en un teleósteo. Es diferente de la que identificó en teleósteos Notothenioid, ya que no presenta el patrón de empalme típico de membrana IgM. La identificada IgD-ESTs sólo presenta transcripciones de membrana, con s Cmu1 y cinco exone Cdelta. Además, existen EST con secuencias que no tienen ningún VH el cual perturban los marcos de lectura abierta. Una exploración del genoma medaka utilizando transcritos y lecturas cortas del genoma resulto con los exones Cmu y Cdelta en cinco zonas dentro de una región en el cromosoma 8. Algunos de estos exones no forman parte de los anticuerpos y se entremezclan, a veces, lo que sugiere un proceso de recombinación entre zonas. Un análisis de EST confirmó que no se expresan anticuerpos de la zona 3.Conclusiones: Los resultados sugieren que la duplicación del locus IGH es muy común entre los teleósteos, en donde la existencia de un proceso de recombinación, explica la homología de secuencia entre ellos.

Análisis comparativo de los genes sin intron en los genomas de peces teleósteos: Miradas en torno a su evolución y función molecular

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Este estudio evaluó la relación entre la presencia y función de los genes sin intron o genes con solo exón (SEG) en el genoma de cinco especies de teleósteos y su distancia filogenética. Los resultados revelaron que los genomas de Takifugu rubripes, Tetraodon nigroviridis, Oryzias latipes, Gasterosteus aculeatus y Danio rerio son, respectivamente, compuesto de 2.83%, 3.42%, 4.49%, 4.35% y 4.02% de SEGs. Estos SEGs codifican para una variedad de familia de proteínas incluyendo claudinas, los receptores olfativos y las histonas, que son esenciales para diversas funciones biológicas. Posteriormente, se ha predicho y anotado SEGs en tres lubina, cromosomas de Dicentrarchus labrax que se han secuenciado y comparado los resultados con los cromosomas homológos del pez espinoso (G. aculeatus). Mientras que las características de anotación de tres cromosomas de Dicentrarchus D. reveló 78 (5,30%) genes sin intron, las comparaciones con aculeatus G. mostró que la composición de SEG y su orden varió significativamente entre los cromosomas correspondientes, incluso para aquellos con sintenia casi completa. Más de la mitad de SEGs identificados en la mayoría de las especies tienen al menos un gen de exón múltiple ortólogo en el mismo genoma, lo que proporciona una idea de su posible origen por retrotransposition. A pesar del hecho de que pertenezcan al mismo linaje, la fracción de SEGs previsto, varió significativamente entre los genomas analizados, y sólo una fracción baja de proteínas (4,1%) se conserva entre las cinco especies. Además, la distribución inter-específica de SEGs, así como las categorías funcionales compartidas por las especies no reflejan sus relaciones filogenéticas. Estos resultados indican que nuevos SEGs son continuamente e independientemente generados después de la divergencia de especies en el tiempo evolutivo como lo demuestran los resultados filogenéticos de los genes claudinas de sólo exón. Aunque el origen de SEGs no puede deducirse directamente de la filogenia, nuestros resultados proporcionan un fuerte apoyo para la idea de que retrotransposition seguido por duplicaciones en tándem es el evento más probable que puede explicar la expansión de SEGs en los organismos eucariotas.

Caracterización de un nuevo paralogo del receptor scavenger, clase B miembro 1 (SCARB1) en salmón del Atlántico (Salmo salar).

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El color rojo de la carne es una característica única que se encuentra en algunos géneros de salmónidos. Los pigmentos carotenoides no son sintetizados de novo en los peces, pero son proporcionados por la absorción dietética. Una mejor comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la captación celular y la deposición de carotenoides podrían ser utilizadas para mejorar la baja tasa de deposición muscular que se encuentra típicamente en salmón atlántico de piscifactoría. Además, desde el punto de vista evolutivo, el establecimiento y mantenimiento de este rasgo es todavía poco conocida. Se ha demostrado en varias especies que los receptores scavenger clase B, miembro1 (SCARB1) participa en la absorción intestinal de los carotenoides, el cual hace de este gen, una posible fuente de variación genética en la pigmentación de la carne de salmónidos. En este estudio, un nuevo paralogo de SCARB1 (SCARB1-2) se detectó a través del screening para la variación genética de SCARB1 en el salmón del Atlántico. La longitud completa de SCARB1-2 codifica una proteína con 89% de identidad con SCARB1 de salmón del Atlántico, a excepción de la cola citoplasmática C-terminal que muestra sólo el 12% de identidad. El sitio más prominente de la expresión del ARNm de SCARB1 se encontró en el intestino medio, mientras que un nivel de cinco veces menor fue detectado en el músculo esquelético y el hígado en salmón del Atlántico. El ARNm devSCARB1-2 se expresó también en el hígado, el músculo y el intestino medio, y en un nivel inferior al ARNm dev.SCARB1. Un total de siete diferentes alelos de SCARB1-2 que comprende un potenciador de motivos repetitivos de zeste (EZH2) fueron identificados en los padres fundadores de una población de salmón del Atlántico. Se mapeo el paralogo SCARB1-2 a una región en el cromosoma 1 de salmón del Atlántico, que contiene un QTL putativo para el color de la carne. Además del marcador SCARB1-2 aumentó la importancia de este QTL, sin embargo, el intervalo de confianza que rodea el QTL se opone a la confirmación de SCARB1-2 como un gen causal que subyacente a la variación en este rasgo. Conclusión: Se han caracterizado un nuevo paralogo de SCARB1 (SCARB1-2), lo han localizado en el cromosoma 1 del salmón del Atlántico, y se ha descrito su expresión en varios tejidos. El mapeo con alelos de SCARB1-2 agregó una evidencia más para un QTL que afecta el color de la carne en este cromosoma, sin embargo se necesitan más estudios para confirmar el papel funcional de este gen en la pigmentación del color de la carne.