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La genética de la Insulina

Publicado por Ramón Contreras

La insulina es una hormona sintetizada por las células betas de los islotes de Langerham en el páncreas. Su función es la regulación de la glucosa en sangre.

La insulina se encuentra en una única copia en el genoma de vertebrados, salvo en ratas y ratones que presentan dos copias no alélicas. Este gen está, por lo general, altamente conservado evolutivamente (sin cambios en su cadena de nucleótidos). En los seres humanos esta hormona está codificada únicamente en el cromosoma 11, en su brazo corto, en la posición 15.5 (o lo que es lo mismo 11p15.5). Dicho gen ha sido denominado INS, y tiene descritas varias mutaciones que afectan a su funcionamiento (las causantes de la diabetes mellitus tipo 1). El gen INS codifica para tres exones, que codifican para cuatro péptidos: Exón 1 codifica parte del péptido L (que funciona como guía), exón 2 que codifica parte de L, el péptido B entero (que formará parte del dímero funcional) y parte de C (que contribuye al plegamiento correcto de la proteína) y en el exón 3 se encuentran parte de C y A (que también formará la insulina funcional).

Esta el la posición real de los elementos reguladores en cis de la insulina

Esta el la posición real de los elementos reguladores en cis de la insulina

Cuando se activa su cadena aminoacídica está compuesta por 51 aminoácidos repartidos en dos péptidos A y B, unidos por el péptido C cuando no está activa. La preproinsulina contiene 24 aminoácidos más pertenecientes al péptido L.

La insulina tiene numerosos factores de transcripción (elementos en trans, externos al gen) que regulan su expresión. La mayoría de ellos se unen a elementos en cis (partes del gen) que se sitúan en el promotor del gen (secuencia reguladora anterior al lugar del inicio de la transcripción) y pueden ser tanto activadores de su regulación como inhibidores. Los elementos cis de la insulina se encuentran en las 400pb (upstreams o aguas arriba) anteriores al gen, de ellas el promotor de la insulina corresponde a las 100pb más cercanas y el resto es la secuencia intensificadora de la transcripción.

Antes de la caja TATA del promotor se encuentran los elementos cis:

Los llamados cajas E, cuya secuencia consenso es CANNTG, donde N puede ser cualquier base nitrogenada y está altamente conservada. La mutación en una de estos elementos produce una pérdida significativa de la actividad del promotor. Sus elementos en trans son USF1 y USF2 relacionados con la concentración de lípidos, NeuroD1 cuya mutación causa diabetes tipo 2 que actúa conjuntamente con E2A en la regulación de la transcripción de genes del cerebro y páncreas.

Las cajas A, su secuencia es una repetición de TAAT conservada, la mutación de A5 parece no producir defectos, pero sí la mutación en la caja A3. Que interaccionan con factores de transcripción Pdx1, que interviene en el desarrollo de las células beta del páncreas.

Además existe una caja G cuya función permanece desconocida.

Un elemento CRE de respuesta a glucocorticoides. Un elemento de regulación negativo, NRE, en la posición -265 cuyo elemento en trans asociado son los receptores de glucocorticoides Oct1.

Un elemento de regulación en -596 constituido por una repetición en tándem VNTR de microsatélites con afinidad por el elemento trans Pur-1, ubícuo.

Para recordar algunos conceptos sobre la insulina y las enfermedades que acarrea su mal funcionamiento puedes leer los siguientes artículos: Síntesis de insulina, un repaso a la diabetes, diabetes mellitus tipo 1 y diabetes mellitus tipo 2.

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