- Ribosomas: Síntesis de proteínas.
- Vesículas: almacenar, transportar o digerir productos y residuos celulares.
- R.E. liso: producción de lípidos.
- R.E. Rugoso: Contiene ribosomas.
- Aparato de Golgi: Modifica sustancias sintetizadas en el RER.
- Citoesqueleto: Proporciona estructura a la célula y facilita el movimiento.
- Mitocondria: encargados de la respiración celular; sintetizan ATP.
- Lisosomas: digieren sustancias.
- Núcleo: contiene el material genético. Se encarga de dirigir las actividades celulares y forma parte de la reproducción celular.
- Nucleolo: Producción y acoplamiento de los componentes ribosómicos.


Célula Procarionte
• Sólo contiene un cromosoma circular.
• Diámetro de .2 a 5.0 nM
• No hay proteínas empaquetadoras de DNA.
• No tienen membrana nuclear, el material nuclear está disperso por el citoplasma.
• Posee citoesqueleto, no mitocondrias. En la parte interna de la membrana plasmática se sintetizan las proteínas codificadas.



Entre la región promotora y la 3’ UTR hay 40,60,80 o más pares de bases. Esto es necesario para que se lleve a cabo el ensamblaje de manera adecuada.
Los factores de transcripción (alrededor de 200) se van a unir (en el DNA de doble cadena) a las regiones promotoras; se combinan entre ellas mismas para dar diversidad. Éstos se encargan de ubicar al gen que se van a TRANSCRIBIR. Después de esto se une la ARN Polimerasa.
*Regulación Epigenética: Modificaciones que se le hacen al DNA (como metliación, ascetilación), lo que impide que los factores de transcripción se unan a las regiones promotoras y no se pueda transcribir.
*Enhancers (Amplificadores): Son otros factores de transcripción que están fuera del gen. Se encuentran a miles de pares de bases pero modulan el proceso de transcripción. Todo se hace más rápido y más estable. No todos los genes se transcriben con ayuda de un enhancer.
*Los UTR forman parte del mensajero. Se les unen proteínas que le confieren estabilidad. Son la señal para que el mensajero sea exportado a través de un poro nuclear hacia el RER, protegiéndolo de la degradación.


Traducción Policistrónica consecutiva: Traducción de un mRNA que contiene una gran cantidad de genes y se lleva a cabo de manera continua.
El mensajero es reconocido por el ribosoma, el cual tiene origen proteico y ARNribosomal. Aquí se da la traducción.


- Herencia dominante: cuando la sola presencia de un gen afectado (mutante) es suficiente para desencadenar una enfermedad.
- Herencia Recesiva: Cuando se requiere una dosis doble de un genafectado (mutante) para desencadenar una enfermedad.


- Herencia autosómica dominante: Es determinada por genes ubicados en los autosomas y se manifiesta por la acción de un solo miembro del par de alelos, es decir, de un organismo heterocigoto.
- Herencia autosómica recesiva: Para que el rasgo o enfermedad se manifieste, 2 copias del gen o genes responsables de ella tienen que estar presentes ( se debe de heredar tanto del padre como de la madre).
Genoma humano haploide
Posee alrededor de 3mil a3200 millones de pares de bases contenidos en 20mil-25mil genes. La secuencia de ADN que conforma el genoma humano contiene codificada la info. Necesaria para la expresión altamente coordinada y adaptable al ambiente, del proteoma humano, es decir, del conjunto de las proteínas del ser humano.
- Proteoma: Total de proteínas en el cuerpo humano.
- Proteosoma: Proteínas que están siendo traducidas en cierto momento.

Genoma humano: Genoma del homosapiens.
Secuencia del ADN contenida en los 23 pares de cromosomas en el núcleo de cada célula humana diploide.
El GH diploide está compuesto por 40mil genes distintos aprox. Cada gen contiene codificada la info. Necesaria para la síntesis de una o varias proteínas (o ARN funcionales en el caso de los genes ARN). El genoma de cualquier persona (a excepción de los gemelos idénticos) es distinto.


Metacéntricos: Cuando ambos brazos son iguales.
-Submetacéntricos: cuando un brazo es un poco más pequeño (brazo “p”) (brazo largo “q”).
-Acrocéntrico: el brazo “p” es casi imperceptible al microscopio.
-Telocéntricos: si no hay brazo “p” y sólo existe el brazo “q”.

Cariotipo
Es la presentación de los cromosomas ordenados de acuerdo a su longitud y la posición relativa de su centrómero.
Ayuda a identificar alteraciones en el número de cromosomas (aneuploidías) y las anomalías estructurales generales.



El número total de los cromosomas es señalado, seguido de una coma y la constitución de cromosomas sexuales. Esta pequeña descripción es seguida por el código que mencione cualquier tipo de anormalidad cromosómica. Ej: Gato macho normal: 38, xy ; caballo con 3 cromosomas x: 65,xxx

Diagnóstico Prenatal
¿Cupando se debe realizar?
- Antecedentes heredofamiliares genéticos (anomalías cromosómicas)
- Mujeres embarazadas mayores de 35 años.
- Detección de alteraciones en el crecimiento o desarrollo del bebé, así como variaciones en el volumen del líquido amniótico por medio de ecografías, etc
- Historia familiar de trastornos metabólicos congénitos.
- Personas expuestas a agentes mutagénicos (rayos x, agentes químicos)
- Parejas con antecedentes de abortos recurrentes y embarazo en curso.
- Personas sanas pero portadoras de alguna anomalía cromosómica.
Amniocentesis: Procedimiento llevado a cabo durante el embarazo para examinar los cromosomas de un feto. También se utiliza para examinar los metabolitos y proteínas que produce el feto.
- Se realiza entre las semanas 16 y 20 de gestación, esto porque el feto está poco desarrollado y hay más espacio y líquido para obtener).
- La posición en la que se encuentre el feto determinará si el procedimiento se hace de manera transvaginal o transabdominal.
- Se extrae líquido amniótico para la realización del cariotipo u determinación de AFP (ALFA-FETO-PROTEÍNA)
El líquido amniótico está compuesto de:
- Células (se utilizan para ver el cariotipo, buscar mutaciones, etc)
- Productos de desecho del feto (alfa-feto-proteína)
La AFP es una glicoproteína de 70 KDA. Se sintetiza por el embrión en el saco vitelino (inicialmente) y posteriormente en tracto Gl e hígado.
Se secreta a circulación fetal, se excreta por la orina al líquido y pasa a circulación materna.
- Los valores normales son mayores de 300 ng/ml pero menores de 1000. Esto en sangre de hombres y mujeres no embarazadas.
- Los niveles de AFP mayores en hombres y las mujeres no embarazadas pueden indicar: cáncer de testículos, de ovarios o de tracto biliar, de estómago o de páncreas, cirrosis hepática, cáncer de hígado, teratoma maligno, recuperación de hepatitis.
- Durante el embarazo, los niveles altos de AFP pueden indicar: embarazo gemelar, muerte fetal, espina bífida, anencefalia, onfalocele, tetralogía de fallot, atresia duodenal, síndrome de Turner.
- Los niveles bajos de AFP y altos de HGC -> Síndrome de Down
En un embarazo avanzado no debe de haber niveles altos de HGC (gonadotropina coriónica humana) Esta determina la semana de gestación.

Cambio o alteración en la información genética de un organismo, el cual puede o no inducir cambios en las características que este presenta.
Mutación silenciosa: cambio en secuencia de una proteína que no altera su funcionalidad. Puede ser transmitido o no.
- Una consecuencia de una mutación puede ser una enfermedad, siendo perjudiciales (a corto plazo).
- Son esenciales para el proceso evolutivo de las distintas especies (a largo plazo).

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• 1865- Se denominan los “genes”como factores particulares -> Mendel
• 1871- descubrimiento de ácidos nucleicos -> Mischer
• 1903- Los cromosomas son unidades hereditarias -> Sutton y Bovery
• 1910- Los genes están sobre los cromosomas
• 1913- Los cromosomas son genes acomodados de manera lineal.
• 1927- Las mutaciones son cambios físicos en los genes
• 1931- La recombinación ocurre por “crossing over” -> Hunt y Morgan *Moscas mutantes
• 1944- El ADN es el material genético.
• 1945- Un gen codifica para una proteína.
• 1951- Se decodifica la primera secuencia de proteínas.
• 1953- El ADN es de doble hélice.
• 1958- El ADN se replica de manera semiconservativa.
• 1961- El código genético está formado por tripletes.
• 1977- Los genes eucariotas pueden ser interrumpidos; El ADN puede ser secuenciado.
• 1993- clonación
• 1995- El genoma bacteriano es secuenciado.
• 2001- El genoma humano es secuenciado.

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Síndrome de Zinsser-Cole-Engman

Síndrome de Zinsser-Cole-Engman
Los genes contenidos en los cromosomas sexuales se distribuyen de modo desigual entre consanguíneos según sean varones o mujeres. Esta desigualdad origina patrones de herencia característicos y fáciles de reconocer, y ha permitido identificar numerosos estados ligados al sexo en el hombre. Los genes ligados al sexo pueden estarlo tanto en el cromosoma X como en el cromosoma Y, pero para todos los fines prácticos, sólo los genes ligados al cromosoma X poseen importancia clínica más frecuente.
Las distribución de los caracteres ligados al sexo, sigue dentro de las familias, el curso del cromosoma X portador del gen anormal. El hecho de que las mujeres posean un par de cromosomas X y los varones sólo un cromosoma hace que exista 3 genotipos posibles en las mujeres, pero sólo dos en el hombre.
El varón solo tiene un representante de cualquier gen ligado al cromosoma X, sea dominante o recesivo, y por ello, se le denomina hemicigoto. La mujer puede ser homocigótica o heterocigótica; sin embargo en este tipo de herencia existe una diferencia importante con la herencia autosómica, ya que mientras ambos miembros de un par de alelos autosómicos son genéticamente activos; en las mujeres solo un miembro del par de cromosomas X es activo. El segundo cromosoma X se encuentra condensado e inactivo y aparece en las células en interfase como cromatina sexual, la inactivación se origina al comienzo de la vida embrionaria; y el cromosoma x inactivo puede ser indistintamente un X paterno o materno en células diferentes del mismo individuo. La inactivación se da de manera aleatoria pero fija.
La herencia de los genes recesivos del cromosoma X sigue un patrón bien definido; un carácter heredado como recesivo ligado al sexo se expresa en todos los hombres portadores del gen, pero solo se manifiesta en las mujeres homocigóticas; por consiguiente, las enfermedades recesivas ligadas al sexo quedan restringidas prácticamente a los hombres y rara vez a las mujeres.
En las mujeres que son portadoras existe un riesgo de transmisión del 50% de las hijas y del 50% de los hijos. Siendo que en los varones a los cuales se les transmitió el cromosoma X con el gen afectado padecerán la enfermedad, mientras que las hijas serán de carácter portador. El carácter nunca será transmitido de un hombre afectado a sus hijos varones. El varón afectado transmitirá la enfermedad a todas sus hijas.
Árbol Genealógico de Herencia Recesiva Ligada al Sexo




La disqueratosis congénita o Síndrome de Zinseer-Cole-Engman es una enfermedad hereditaria recesiva del cromosoma X que está producida por una mutación en una ribonucleoproteina asociada a la telomerasa denominada disquerina, aunque también se ha reportado por alteración en la proteína POT1 del telosoma. Es un padecimiento poco frecuente reportándose 180 casos por cada millón de pacientes. Es una enfermedad de la piel que se manifiesta con mayor frecuencia en los varones, que a demás puede cursar con alteraciones en la médula ósea.
El cuadro clínico de este síndrome cursa con distrofia de las uñas principalmente la de los pies, leucoplaquia de la mucosa oral, que es un padecimiento donde las células del epitelio de la cavidad oral o la lengua cuentan con una mayor cantidad de queratina formándose placas de color blanquecino en continuo crecimiento. Atresia de los conductos lagrimales con lo cual se presenta lagrimeo continuo en el paciente, y en la mayoría de los casos atrofia testicular.
Estos pacientes también suelen presentar dificultades en el aprendizaje, baja talla, testículos no descendidos, estenosis esofágicas e intestinales por presencia de membranas parciales, fimosis, hiperhidrosis, hiperqueratosis palmar, alopecía del cuero cabelludo y cejas y pancitopenia .
El gen DKC1 codifica una proteína multifuncional llamada disquerina, que interviene en la biosíntesis del ARN ribosomal, el ensamblaje de las subunidades de los ribosomas o de centrómeros y microtúbulos, por lo cual está comprometido el ciclo celular y la función nucleolar. Estas alteraciones explican el compromiso multiorgánico de esta forma de disqueratosis congénita y el elevado riesgo de padecer enfermedades malignas por afectar las características citogenéticas de las células, comportándose como un síndrome de inestabilidad cromosómica.

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NEUROFIBROMATOSIS TIPO 1

NEUROFIBROMATOSIS TIPO 1
Introducción
Es una enfermedad que se debe a trastornos genéticos del sistema nervioso que afectan principalmente al desarrollo y crecimiento de los tejidos de las células neurales. Estos trastornos ocasionan tumores que crecen en los nervios y producen otras anormalidades tales como cambios en la piel y deformidades en los huesos. Esta enfermedad es un trastorno autosómico dominante que se debe a una alteración del gen NF-1 del cromosoma 17q11.2.
Epidemiologia
La NF1 afecta a, aproximadamente, 1 de cada 2500 personas y ocurre igualmente en hombres y mujeres, así como en todos los grupos raciales o étnicos. En otras palabras, hay 2 millones de personas afectadas en el mundo y un médico de cabecera puede esperar encontrarse con dos o tres casos en su vida profesional.
Manifestaciones Clínicas
Clínicamente, además, se puede encontrar seudoartrosis de la tibia, nódulos pigmentados del iris, llamados nódulos de Lischy, predominantemente, manifestaciones cutáneas. Entre estas ultimas tenemos las maculas hiperpigmentadas llamadas manchas de café con leche, características de esta enfermedad, crecimiento exagerado de la piel, vitíligo en algunas regiones, elefantiasis y pecas de áreas no expuestas como en las axilas.
Aspectos Moleculares
El gen 17q11.2 se ha visto que codifica una proteína llamada neurofibromina, la cual actúa en la transducción reguladora de señales. De esta manera, en condiciones normales, la función de esta proteína es activar la trifosfatasa de guanosina (GTPasa). Un daño ocurrido en este locus, produce una alteración de esta enzima y, como consecuencia, trae una activación continua del p21 RAS (proteína que tiene actividad de GTPasa). La RAS activada actúa en la vía de proteína cinasa activada por mitógeno (MAPcinasa), y recluta la proteína citosólica RAF-1. De esta manera, estas moleculas activadas se dirigen a la producción y fosforilación de los factores de transcripción nuclear FOS y el JUN. Estos factores favorecen esta cascada de señalización y promueven la transcripción de más factores de crecimiento, más receptores de los mismos y proteínas que controlan, de forma directa, al comienzo de la división celular, y por ende, favorece la mitogénesis. Como consecuencia, esta mitogénesis exagerada genera neurofibromas.
Diagnóstico
El criterio diagnóstico se verifica en un individuo si se encuentran dos o más de los siguientes puntos:
• Seis o más manchas café con leche.
• Dos o más neurofibromas, de cualquier tipo, o un neurofibroma plexiforme.
• Pecas en la región axilar o inguinal.
• Glioma óptico.
• Dos o más nódulos de Lisch.
• Una lesión ósea.
• Un pariente directo.

NEUROFIBROMATOSIS TIPO 2.
Introducción.
La neurofibromatosis tipo 2 es una enfermedad invalidante que se hereda de forma autosómica dominante. Todos los sujetos que hereden una mutación en el gen de la neurofibromatosis tipo 2 (NF2), desarrollarán dicha enfermedad, caracterizada por el crecimiento de schwanomas, habitualmente vestibulares y de forma bilateral, así como meningiomas u otros tumores benignos del sistema nervioso central, antes de los 30 años de edad.
Epidemiologia.
La incidencia de nacidos con NF2 prodría ser de 1 de cada 25,000 y su prevalencia mayor de 1 de cada 80,000.
Manifestaciones clínicas.
Aparte del schwanoma vestibular, de schwanomas de otros nervios (periféricos y craneales), así como de meningiomas, los pacientes con NF2 pueden desarrollar raramente tumores intramedulares tipo astrocitomas o ependimomas. Otras manifestaciones clínicas son: afecciones oculares, como disminución de la agudeza visual uni o bilateral, opacidades corneales, hamartomas retinianos y membranas epiretineanas; mono o polineuropatia, en la infancia una mononeuropatia puede presentarse en forma de paralisis facial, como estrabismo, o como pie o mano caidos; afecciones cutaneas, como tumores cutaneos.
Aspecto molecular.
Las manifestaciones de la NF2 son el resultado de mutaciones puntuales, de delecciones o grandes reordenamientos del gen NF2 localizado en el brazo largo del cromosoma 22. Esto produce como resultado la disminución de la producción de la proteína merlina o schwanomina, que sirve como un supresor tumoral. Una disminución de la función o de la producción de esta proteína se traduce en una predisposición a desarrollar una variedad de tumores del sistema nervioso central y periférico.
El gen NF2 es el único gen que se asocia con la NF2. Hasta el 50% de los pacientes no presentan historia familiar de NF2 por lo que se considera que presentan una mutación de novo. La NF2 se hereda como un carácter autosómico dominante.
Diagnóstico
El criterio diagnóstico de la NF2 se confirma en un individuo que tiene:
1. Tumor bilateral del VIII par craneal (N. Vestibulococlear).
2. Un familiar en primer grado con NF2 y un tumor del acústico unilateral.
3. Un familiar en primer grado con NF2 y dos de las condiciones siguientes:
- Neurofibroma o Schwanoma.
- Meningioma
- Glioma
- Catarata en edad precoz

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impronta genómica

Se denomina impronta genómica a la expresión diferente de
algunos genes en función del sexo del progenitor del que han sido heredados. La mitad del material genético de cada individuo
es de origen paterno y la otra mitad materno. Para el desarrollo
correcto es necesaria la presencia del DNA procedente de ambos progenitores. El genoma heredado de la madre parece ser
más importante para el desarrollo fetal, mientras que el heredado del padre es más importante para el desarrollo de los tejidos extraembrionarios. Esto se ha puesto de manifiesto en varios experimentos con ratones, en los cuales uno de los dos pronúcleos del zigoto era reemplazado por otro, haciendo que en
unos casos todo el material genético proviniera de progenitores varones y en otros casos de progenitores hembras. Aquellos
zigotos que tenían dos pronúcleos maternales (zigotos ginogenéticos) formaban embriones con un crecimiento relativamente
bueno, pero con placenta pequeña. Sin embargo los zigotos cuyo material genético provenía de dos progenitores masculinos
(zigotos androgenéticos) tenían placentas relativamente normales, pero con un desarrollo embrionario pobre
(1,2)
. La diferente
contribución al desarrollo del material genético materno y paterno también se evidencia en los zigotos triploides (69 cromosomas). Cuando 46 cromosomas son de origen paterno y 23 de
origen materno tienen placentas sobredesarrolladas con molas
parciales y, ocasionalmente, fetos relativamente normales con
microcefalia. Pero cuando los zigotos triploides contienen el doble de cromosomas procedentes de la madre que procedentes del
padre la placenta es pequeña y no quística y el feto, cuando está presente, tiene retraso en el crecimiento y macrocefalia
(3)
.
La mayoría de los genes de nuestro genoma se expresan desde sus dos alelos, el materno y el paterno. Sin embargo, algunos genes se expresan exclusiva o predominantemente en sólo
uno de ellos, es decir, uno de sus alelos no se transcribe. Somos,
por tanto, hemicigóticos para esos genes, como ocurre con los
genes del cromosoma X en el varón que están en una sola copia. Estos genes, que no se expresan, se dice que están marcados o “improntados” (“imprinted”) y a este fenómeno se le
denomina impronta genómica o marcaje genómico (“genomic
imprinting”). La impronta genómica es un mecanismo de regulación genética por el cual existe un comportamiento distinto de cada alelo de un gen en función de su origen parental
(4)
.
El marcaje ocurre antes de la fertilización, tiene lugar durante
la producción de las células germinales masculinas o femeninas
(4)
, de modo que después de la concepción los genes no se
expresaran en el alelo que éste marcado (el paterno o el materno). Estos genes estarán marcados o no según hayan sido heredados de la madre o del padre. La impronta puede borrarse,
ya que un mismo gen en unas generaciones puede ser heredado del padre y en otras de la madre
(3)
.
La impronta o marcaje genómico no supone cambios en la
secuencia de nucleótidos del DNA en esos genes, sino que ésta
se produce por la adición de grupos metilos a los residuos de citosina de los dinucleótidos formados por citosina y guanina
(CpGs). Los grupos metilos pueden crear una configuración local de la cromatina que hace los genes inaccesibles y por ello
transcripcionalmente inactivos. En general, un alto nivel de metilación de los genes se relaciona con un bajo nivel transcripcional, aunque no siempre es así
(5-7)
. Los genes que están sujetos al fenómeno de impronta genómica tienen sitios CpG que
dependiendo del origen paterno o materno están o no metilados.
Durante la embriogénesis, en el período de preimplantación, ocurre una desmetilación general del genoma que también afecta a
los sitios CpG de los genes con impronta genómica, pero algunos sitios en estos genes retienen su metilación. Así, en el gen
H19, que es un gen sometidos al marcaje genómico, Tremblay
et al.
(8)
vieron que los sitios CpG de este gen están metilados
en el espermatozoide y no en el oocito, y esta metilación se conserva en el alelo paternal inactivo en el proceso de desmetilación de la fase de preimplantación.
Los genes con impronta genómica se organizan en dominios
cromosómicos donde se colocan unos muy cerca de otros lo que
sugiere que exista una regulación común para ellos.
(9)
Hay dos
regiones en el genoma humano en las que se han identificado
genes con impronta genómica, en el brazo largo del cromosoma
15 la región q11-q13 y en el brazo corto del cromosoma 11 la
región p15.5.
(3)
Muy recientemente se ha encontrado un gen improntado en una tercera región cromosómica, 7q31-34.
(10)
En
la actualidad sólo se han localizado estas regiones, pero deben
existir otras, ya que con varios cromosomas se produce patología cuando los dos miembros de la pareja proceden de un sólo
progenitor (disomía uniparental), como comentaremos más adelante. Sin embargo, la localización exacta de regiones con impronta genómica dentro de estos cromosomas aún no se ha loVOL. 48 Nº 6, 1998 Impronta genómica 567
M. Moreno García, E. Barreiro Miranda Impronta genómica
An Esp Pediatr 1998;48:567-574.
Hospital 12 de Octubre. Servicio de Genética. Madrid.
Correspondencia: Marta Moreno García. Glorieta Santa Mª de la cabeza, 9, 10º Dcha. 28045 Madrid
EDITORIAL

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mosaicismo

En biología y genética, un mosaico genético o mosaicismo es una alteración genética en la que, en un mismo individuo, coexisten dos o más poblaciones de células con distinto genotipo (dos o más líneas celulares), supuestamente originadas a partir de un mismo cigoto.
Es importante no confundir el mosaicismo con una quimera, que es también un organismo con poblaciones de células con distinto material genético (dos o más líneas celulares), pero procedentes de diferentes cigotos.

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..........

La existencia de microdominios de membrana esfingolípidos-y ricos en colesterol llamado "balsas lipídicas", así como su función en linfocitos
la biología, ha sido ampliamente debatido durante los últimos años. Microdominios de la membrana plasmática parece que se dedicará principalmente a la iniciación y
propagación de la cascada de transducción de señales asociadas con la activación de linfocitos. En esta revisión, se discute la literatura reciente
lo que sugiere que, durante la activación de los linfocitos y la quimiotaxis, las balsas de lípidos actúan como plataformas de fraccionar y facilitar la señalización específica
interacciones proteína-proteína.
© 2004 Elsevier SAS. Todos los derechos reservados.

Palabras clave:
Balsas; immunoreceptor desencadenantes; dominios de membrana, de señalización de linfocitos

1.
La
lípidos
balsa
modelo
Las membranas biológicas están compuestas por lípidos y proteínas
asociada por interacciones no covalentes. Moléculas de lípidos
se organizan en una doble capa de líquido debido a hidrofóbica
fuerzas, para minimizar su contacto con el agua. Este principio
también se aplica a la inserción de las proteínas transmembrana en
la bicapa: es decir, las proteínas están dispuestos de modo que su hidrófobo
las superficies se ocultan entre los lípidos. En las membranas biológicas,
las dos valvas de la bicapa lipídica de la presencia de diferentes
composición, con la cara externa que contiene los esfingolípidos,
glicoesfingolípidos y fosfolípidos, tales como la fosfatidilcolina, los
mientras que la pared interna está constituida principalmente de fosfolípidos,
tales como fosfatidilserina y phosphatidyletanolamine.
El modelo de mosaico fluido ha sido recientemente
volvió a visitar y los investigadores han propuesto que los lípidos no son
distribuidos al azar en la bicapa, pero parcheado para formar
dominios, llamados "balsas", cuya composición y física
Estado difieren de la media de la bicapa (fig. 1).

Abreviaturas:
APC, presentadoras de antígeno-las células; BCR, las células B del receptor de antígeno;
DRM, detergente-membrana resistente, FRET, la resonancia de fluorescencia
transferencia de energía; GPI, glicosilfosfatidilinositol; ITAMs, immunoreceptor
tirosina basados ​​en motivos de activación; LAT, enlazador para la activación de células T;
MBCD, metil-b-ciclodextrina, complejo MHC, mayor de histocompatibilidad;
TCR, receptores de células T; ZAP-70, zeta-proteína asociada 70.

* Autor correspondiente. Tel: +39-049-827-6067;.
fax: +39-049-827-6049.
E-mail
dirección:
paola.pizzo @ unipd.it (P. Pizzo).

La "balsa lipídica" modelo sugiere que las fuerzas de atracción entre
esfingolípidos y colesterol mediar en la formación de
grupos laterales de lípidos insaturados en un glycerolphospholipid
medio ambiente [1,2]. Los fosfolípidos y esfingolípidos tienen
distintas propiedades biofísicas: i) esfingolípidos tienen una mayor
y más saturadas de cadenas de ácidos grasos y exhiben fuerte
cohesión lateral que glycerolphospholipids; y esfingolípidos (ii)
cadenas de alquilo preferentemente interactúan con el colesterol
con respecto a las cadenas insaturados típicos de los fosfolípidos.
Así, estos lípidos se comportan de una manera diferente cuando se forma
una monocapa, con esfingolípidos que muestran una tendencia a
formar distintos "líquido-ordenados" fases dispersas en el
"Líquido-desordenada" matriz formada por fosfolípidos [3].

Operativamente, las balsas se han definido como "detergentresistant
dominios de membrana "(DRM), ya que son insolubles
en la extracción de detergente frío y flotan en la parte superior de un
gradiente de densidad como una fracción de membrana separables [4]. DRM
no representan a las balsas de lípidos en las células vivas, sino que reflejan puede
agregación de pequeños / transitoria "in vivo" balsas, aunque el
el uso de protocolos de extracción no estandarizados genera gran
preocupaciones sobre el método (ver Tabla 1). No obstante, el
hecho de que ciertas proteínas son insolubles detergente, y por lo tanto
presentes en el DRM, probablemente refleja su afinidad por los dominios de la balsa.
Glicosilfosfatidilinositol (GPI)-vinculada proteínas, así
como proteínas acilados, se concentran en las balsas y se utilizan como
"Marcadores" para microdominios en el plasma externo o interno
folleto de la membrana, respectivamente [4-6].

La dependencia de colesterol también se utiliza ampliamente para funcionalmente
define las balsas [7]. Por lo tanto, el agotamiento de colesterol por las drogas,

© 2004 Elsevier SAS. Todos los derechos reservados.
doi: 10.1016/j.micinf.2004.02.017


P.
Pizzo,
A.
Viola
/
Los microbios
y
Infección
6
(2004)
686-692
Fig. 1. La composición lipídica balsa. Los esfingolípidos tienen más tiempo y cadenas alquílicas más saturados que los fosfolípidos y, en las membranas, se mostrara más fuerte! Lateral
cohesión y preferentemente interactúan con el colesterol para generar regiones fuertemente empaquetadas. La presencia de dominios shingolipid en la cara externa del plasma
membrana podría inducir la formación de microdominios que contienen fosfolípidos saturados con cadenas en la pared interna. R: grupo de cabeza.

Tabla 1
Métodos para el estudio de las balsas de lípidos

Método de la Información
Ventajas de vida de células y los límites

Extracción de Bioquímica
(Uso de detergentes no iónicos)
El agotamiento de colesterol

Anticuerpos de parches
y la microscopía de fluorescencia
De energía por resonancia de fluorescencia
transferencia (FRET)
Un solo rastreo de partículas (SPT)
microscopía

La presencia / ausencia de moléculas específicas de DRM


La dependencia de las funciones celulares de membrana
colesterol (la integridad de balsa)
Co-localización de las moléculas con marcadores de balsa.
Dinámica de las balsas en los procesos celulares
La agrupación de las moléculas en microdominios.
Dimensiones Raft
Dinámica de una sola molécula asociada a la balsa.
Balsa de por vida y las dimensiones


No fácil de realizar. No estándar de protocolo. Posible
artefactos. No se puede detectar debilidad de las asociaciones
Sí notable los efectos secundarios de los medicamentos utilizados para agotar
celular de colesterol
No / Sí fácil de realizar. Problemática de la cuantificación
datos. Balsa análisis en condiciones de reposo no
Si la técnica informativa. Posibles artefactos

Sí
Muy técnica informativa. Se requiere muy específico
equipos y la experiencia de alta


P.
Pizzo,
A.
Viola
/
Los microbios
y
Infección
6
(2004)
686-692
tales como metil-b-ciclodextrina (MBCD), puede representar otro
herramienta para estudiar las propiedades y funciones de lípidos balsa (ver
Tabla 1). Sin embargo, el agotamiento de colesterol altera la membrana plasmática
potencial [8], del citoesqueleto de actina y la movilidad lateral de
proteínas de la membrana [9], lo que indica que este tratamiento tiene
pleiotrópicos efectos secundarios que deben ser considerados rigurosamente
durante los experimentos.

El tamaño de microdominios balsa en las membranas de reposo
las células vivas es todavía indeterminado. En condiciones de reposo de lípidos
balsas son estructuras muy pequeñas y dinámicas, que pueden ser
formando y dispersando continuamente, y no se puede aislar en
un estado nativo o se observa en las células vivas unperturbed [10].
Aparecen demasiado pequeño para ser resuelto por óptica convencional
microscopía y, en consecuencia, una serie de nuevos microscópico
enfoques, como la transferencia de energía de resonancia fluorescente
(FRET), el seguimiento de una sola partícula (SPT) y el pulso de electrones
resonancia paramagnética (EPR), el etiquetado giro se han utilizado
en el intento de establecer indirectamente su tamaño y estructura
(Ver Tabla 1). Estudios recientes indican que las balsas son mucho
más pequeño de lo que se sugiere, está compuesta de sólo
varias moléculas interactúan de forma transitoria [10]. Sin embargo,
pequeños cambios en el estado de oligomerización o conformación de
proteínas de la membrana puede estabilizar balsas transitorios e inducir
la formación de grandes dominios [10]. Cross-linking de raftpreferring
moléculas, por ligandos fisiológicos o anticuerpos,
genera grandes balsas / estable y representa un complemento
enfoque experimental para el análisis de balsa (ver Tabla 1).

Los esfingolípidos, los marcadores característicos de las balsas de lípidos, son
predominantemente o exclusivamente, situado en la cara externa de
la membrana plasmática. La presencia de altos niveles de fosfolípidos
con colas saturadas en la membrana plasmática citoplásmica
folleto indica que la formación de estructuras balsa
en el folleto de la membrana interior de los esfingolípidos de los pobres es plausible
[11]. La evidencia directa de la existencia de balsas en el plasma
folleto de la membrana interna fue suministrado recientemente por experimentos
mostrando, por la técnica FRET, acilo, pero no
prenyl, las modificaciones pueden proteínas de racimo en dominios con
las propiedades predichas de las balsas de lípidos [6]. Si y cómo estos
balsas interiores podría ser acoplado a los exteriores es todavía poco
entendido.

2.
Lípidos
balsas
y
T
célula
señalización
En los últimos años, los avances se han realizado importantes
en la aclaración de los detalles moleculares de las cascadas de señales iniciadas
por el acoplamiento de los receptores de células inmunes por su
ligandos.

Activación de los linfocitos T se activa cuando la célula T
receptor (TCR) reconoce los antígenos asociados con los principales
de complejo de histocompatibilidad (MHC) expresado en
la superficie de las células presentadoras de antígeno (APC) (fig. 2). La
acontecimientos próximos de la señalización del TCR incluyen la activación de la
asociados de la familia Src quinasa Lck y la fosforilación de Fionia,
de motivos immunoreceptor activación basado en tirosina
(ITAMs) en el CD3 / f
cadenas asociados con el TCR, y

activación de la proteína zeta asociado 70 (ZAP-70) y
Syk tirosina quinasas. Dos sustratos conocidos de ZAP-70 son
el enlazador molécula adaptadora para la activación de células T (LAT)
y SLP-76. La fosforilación de la tirosina LAT y SLP-76
residuos de los resultados en la contratación de otras proteínas implicadas en
la activación de Ras y las vías de calcio, dando lugar a células T
proliferación, diferenciación terminal en células efectoras y
ejecución de la función efectora.

La evidencia reciente indica que tanto el TCR y disparado
sus socios de señalización están espacialmente organizado en supramolecular
de señalización complejos y que esta organización espacial
juega un papel central en la iniciación, la modulación y
probablemente, la terminación de la señalización [12-14]. Clave de organización
elementos para la supra-moleculares de señalización complejos TCR aparecen
que las balsas lipídicas.

Varias proteínas aciladas que participan en las primeras fases de
TCR de señalización, tales como Lck y Fyn [15], la proteína adaptadora
LAT [16], fosfoproteína asociado con glicoesfingolípidos-
dominios enriquecido (PAG) [17] o CSK-activación
proteína (CBP) [18] y Lck interacción de moléculas (CAL)
[19,20] residen constitutivamente en DRM. Orientación a los dominios de la balsa
es crucial para la función de estas proteínas, tal como se muestra
por el hecho de que Lck o mutantes LAT que no se acilan y
no localizar a la membrana plasmática son incapaces de señal
adecuadamente [16,21]. Además, se ha propuesto que, en
las membranas plasmáticas, linfocitos Lck y Fyn quinasas presentan
una actividad óptima en microdominios de balsa, pero encontramos inhibitoria
en condiciones no balsa de membrana que rodea las áreas
[22].

Mientras que la evidencia de la presencia de una fracción de las células CD4 y
CD8 correceptores de DRM ha sido siempre [23,24], itisnot
claro aún si el TCR constitutivamente reside en los dominios de la balsa.
Aunque pre-TCR parece ser constitutivamente presente
en el DRM y su presencia en las balsas podrían ser suficientes para
señales desencadenantes necesarios para proceder con el desarrollo de células T
[25], la mayor parte de los datos indican que en maduros células en reposo, el
TCR se excluye de DRM y que la unión antígeno-, o
anticuerpo reticulación, es necesaria para inducir una significativa
número de TCR a asociarse con balsas [26-28]. En contraste,
utilizando un protocolo particular para extraer DRM (Brij 98 a 37 ° C),
se ha demostrado que una pequeña proporción de TCR,
junto con sus socios de señalización, se pueden encontrar preassociated
con dominios de lípidos de membrana en las células en reposo [29].
Sin embargo, todos los estudios recientes basados ​​en FRET o hizo SPT
no detectar la presencia de grandes balsas / estables [10], capaz de
asignar el TCR "signalosome" en las células intactas.

La contratación de enlaces cruzados de TCR en balsas es independiente
de eventos de señalización, pero probablemente como consecuencia de
balsa de la agrupación en la membrana plasmática. En efecto, TCR es
masivamente reclutados en las balsas de lípidos, incluso en el entrecruzamiento de
la balsa residente gangliósido GM1, sin ningún tipo de T detectable
activación de las células [28]. Así pues, la simple presencia del TCR en
balsas, donde se puede conocer a la familia Src-quinasas y otras moléculas
implicado en la señalización de TCR, no es suficiente para inducir
TCR. Sin embargo, es la presencia de un TCR en balsas
pre-requisito para TCR?


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Fig. 2. Las balsas de activación de los linfocitos. Tanto la B y los receptores de células T son reclutados en las balsas de lípidos en la activación, donde se encuentran las quinasas de la familia Src
Lyn y Lck, respectivamente. En la sinapsis inmunológica, balsas puede favorecer la concentración de péptido-MHC específicos complejos II (en las células B), así como amplificar
TCR señalización (en las células T). Contratación de lípidos balsa a la sinapsis inmunológica de células T es orquestada por la señalización de CD28.

Hay pruebas claras de que la composición de raftassociated
proteínas cambios después de la estimulación de las células T, lo que sugiere
que las balsas son de hecho las plataformas para la señalización del TCR. En
desacuerdo con las moléculas de residentes de la balsa (Lck, CD4, CD8, LAT,
GAP / CBP), la asociación con los dominios de membrana de varias
otras proteínas depende estrictamente de la activación de TCR. Por lo tanto,
la estimulación de TCR, muchas proteínas de señalización se
concentra en las balsas, incluso de ZAP-70, la fosfolipasa
CC
(DIP), el intercambio factor de Vav, el Canal de la proteína quinasa
(PKCh) y la proteína quinasa B (PKB) [26,27,30,31]. Aunque
constitutivamente presente en los dominios de la balsa, Lck cambia su
interacción con microdominios de membrana dependiente sobre
TCR activación. Se ha demostrado que la quinasa está presente
en balsas de lípidos en una estructura de cierre / inactivo y que el LAT es
esencial en el mantenimiento de esta conformación [32]. Curiosamente,
tras la activación fisiológica de células T, la forma activa de
Lck se acumula en DRM [33], lo que sugiere que el TCR
"Signalosome" se organiza en las balsas lipídicas. En contraste, después
estimulación de las células T por anticuerpos anti-CD3, activa Lck como
así como la tirosina-fosforilados proteínas aparece principalmente en
la fracción pesada, es decir, en las membranas no balsa convencionales
[33].

En consecuencia, utilizando el agotamiento de colesterol por MBCD a
perturbar la balsa de la organización, hemos demostrado que el TCR

vía de señalización inducida por anticuerpo anti-CD3, al menos en
sus fases iniciales, es independiente de colesterol a base de microdominios
[8]. En contraste, los primeros acontecimientos tras fisiológica
Activación de células T por las APC están compartimentadas en
DRM y son inhibidas por extracción de colesterol [33]. En conjunto,
estos resultados sugieren que, durante la estimulación de células T,
balsas pueda ser necesario para la transducción de señal asociada
con las células T moléculas co-estimuladoras.

Activación de células T productivo requiere tanto el reconocimiento de
MHC-péptido complejos por el TCR y señales accesorias
generada por otras moléculas de la membrana celular. T de cebado de células
es, en efecto fuertemente influenciada por las señales entregadas por el
co-estimuladora molécula CD28, permitiendo que las células T vírgenes a
responder a los niveles más bajos de que se desencadenase TCR [34].

Se propuso que CD28 inducida por la amplificación del
TCR cascada de señalización se basa en las balsas [35]. CD28 participación
de hecho promueve la redistribución activa de GM1 enriquecido
microdominios lipídicos en la página de contacto TCR, generando un
entorno en el que las señales están protegidos y se amplifica
[36]. Por lo tanto, es probable que las balsas de lípidos son importantes en el mantenimiento
y la modulación, más de la iniciación, TCR cascadas de señales
y podrían ser considerados como lugares de encuentro, donde
específicas interacciones proteína-proteína se ven facilitadas, mientras que
otros se les impide (fig. 2).


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3.
Lípidos
balsas
y
B
célula
señalización
El receptor de antígeno de células B (BCR) es un antígeno de unión
membrana molécula de inmunoglobulina asociada con el
Iga / Igb
heterodímero, que contiene en su citoplasma ITAMs
dominio y la transducción de señal media. Al BCR
reticulación por antígenos multivalentes, las ITAMs convertido
fosforilada por el Lyn familia Src quinasa, proporcionando una
sitio de unión para la Syk quinasa dominio SH2 que contiene, y
por lo tanto la activación de las cascadas de señalización que conducen a la transcripción
de una variedad de genes que controlan la activación de células B
(Fig. 2). Después de antígeno de la reticulación, el BCR se internaliza y
el antígeno dirigido a las MHC de clase II que contienen compartimentos.


En cuanto a los linfocitos T, las balsas lipídicas parecen estar involucrados en la
la iniciación y regulación de la señalización de las células B. Así, mientras
el BCR se excluye de la DRM en las células en reposo, se reclutó a
en balsas después de la ligadura de un proceso de señalización independiente
[37,38]. Lyn es constitutivamente presente en DRM, mientras que muchos
otras proteínas de señalización, tales como Syk, Vav, enviar y PLCC,
son reclutados en estos ámbitos sólo después de la activación del BCR. A
descrito recientemente proteína adaptador, enlazador para la activación de B
celular (LAB), de manera similar a LAT, se encuentra en balsas de lípidos y es
fosforilada tras la activación del BCR [39].

La importancia de las balsas de lípidos en la activación de células B ha sido
demostrado por las diferentes metodologías experimentales. Además de
los resultados obtenidos utilizando la extracción del colesterol drogas,
es evidente que los marcadores balsa co-localizar con el disparado
BCR, así como con la tirosina-fosforilados proteínas
[37,40]. Por otra parte, por un enfoque microscópico, ha sido
demostrado que, durante la estimulación de las células B, las balsas de lípidos se mueven lateralmente
en la superficie de estas células y se unen en gran
regiones [40].

De manera similar a lo que se observa en las células T, co-estimulación de las células B
Parece que funciona a través de microdominios lipídicos.
Así, durante la estimulación de células B, el complejo co-receptor
CD19-CD21 transloca junto con el BCR en los lípidos
microdominios y mejora la señalización de las células B mediante la prolongación
BCR residencia en balsas antes de su internalización [41].

El papel de las balsas de lípidos en la internalización del BCR sigue siendo controvertida.
Se ha demostrado que, después de la ligadura BCR, el
BCR y el gangliósido GM1 fueron co-internalizado y
co-localizada con el MHC de clase II-péptido de carga del compartimiento,
lo que sugiere que las balsas de mediar antígeno focalización a
Moléculas MHC de clase II [37]. Un documento reciente, sin embargo, tiene
evidencia reportada lo que indica que las balsas de lípidos no representan una
principal vía para la internalización de superficie de la célula de Ag-BCR
complejos, siendo este último entregado, para su posterior Ag
procesamiento, a los compartimentos endocytotic distintos de los
enriquecido en los marcadores de balsas de lípidos [42].

4.
Lípidos
balsas
y
antígeno
presentación
Las balsas de lípidos también han sido implicados en el MHC de clase II
la presentación de antígeno. Linfocitos T CD4 + son activados por

específicos complejos moleculares, formados por los péptidos antigénicos
y moléculas MHC de clase II, en las APC profesionales (Fig. 2).
En APC, los correspondientes complejos péptido-MHC, específicos para
una célula T TCR, muy pocos y probablemente representan una pequeña
fracción de la cantidad total de péptido-MHC complejos. Era
informó que las balsas se concentran específica de MHC de clase II-péptido
complejos y que este enriquecimiento en microdominios podría
ser importante para la activación de células T [43,44]. Así, el tratamiento de
Las células B con MBCD inhibe la activación de células T por el antígeno de baja
concentraciones, probablemente afectando T: formación B conjugado.
Desafortunadamente, el tratamiento MBCD podría generar efectos secundarios
relevante para determinar el destino de T: B interacción (véase más arriba)
y, por otro lado, considerando el muy corto tiempo de vida de
las balsas de lípidos en condiciones de reposo, es difícil imaginar cómo
estos dominios podrían concentrarse específica MHC-péptido
complejos. Es posible que, una vez activado por el TCR,
específicas de los complejos MHC-péptido podría ser reclutado en (o
podría generar) balsas estables y que esta asociación podría ser
importante para la activación de células T.

MHC-péptido complejos también se incorporan a otra
tipo de dominio de la membrana, es decir, formado por microdominios
de las proteínas tetraspan, como CD9, CD63, CD81 o CD82,
diferente de las balsas lipídicas clásicos [45].

5.
Lípidos
balsas
y
Linfocito
quimiotaxis
Los linfocitos son capaces de sentir de dirección extracelular
gradientes quimiotácticos y responder con asimétrica
cambios en la morfología celular (polarización) y la movilidad
(Quimiotaxis). Con el fin de lograr el movimiento dirigido y
migrar, las células deben adquirir y mantener espacial y funcional
forma asimétrica con un definido anterior (que conduce
borde) y posterior (urópodo) [46]. Polarización y de la célula
quimiotaxis dependerá de la señalización de siete-transmembrana
receptores acoplados a Gi heterotrimeric
proteínas
(GPCR). Después de la ligadura, la señalización de GPCR activar varias
cascadas que conducen a la polarización, la migración y la expresión génica.
Chemotaxing células son capaces de responder a muy poca profundidad
gradientes quimiotácticos, con% de diferencia tan poco como 2.5
en la concentración quimioatrayente entre la parte delantera y
parte posterior de la celda. Varios estudios han demostrado que
estimulación direccional de los resultados de las células en una rápida translocación
de proteínas que contienen una subclase de homología pleckstrin
(PH) dominios (por ejemplo, PKB) que se unen preferentemente al fosfatidilinositol
3-quinasa (PI-3K) los productos de PI (3,4,5) P3 /
PI (3,4) P2. Estas proteínas muestran una localización muy restringido
al borde de ataque de las células chemotaxing, lo que indica que
Las células son capaces de amplificar un producto químico extracelular superficial
degradado en un gradiente intracelular muy empinada de quimioatrayente
moléculas de señalización para mediar en los movimientos direccionales.


Durante la polarización de linfocitos y la quimiotaxis, específicos
subtipos de balsas se unen para crear y reorganizar las asimetrías
en la membrana plasmática, que conduce a la acumulación preferencial
de las balsas de vanguardia (L-balsas), enriquecido en GM3 y


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receptores de quimioquinas, en la parte delantera de células y de las balsas de urópodo
(U-balsas), enriquecido en GM1 y moléculas de adhesión, en el
borde posterior [47]. La segregación balsa se produce poco después de quimioquinas
estimulación, persiste durante la quimiotaxis y depende
actina del citoesqueleto de la integridad [48].

Tanto los receptores de quimioquinas y heterotrimeric proteínas G
partición en los dominios de la balsa, y se sugirió que la preferencial
afinidad de los receptores de quimioquinas para el L-balsas determina
acumulación de receptor en el borde de ataque, así como
señalización restringida en este sitio de la célula [47]. En efecto, la modificación
de receptores de quimioquinas para impedir asociación con lípidos
microdominios inhibe su redistribución asimétrica en
células polarizadas y su señalización [49]. Balsas por lo tanto puede
organizar la redistribución y el receptor de membrana
quimiotaxis de señalización en las células que migran.

6.
Conclusiones
Aunque el debate sobre el modelo de serie está todavía abierta y
la existencia de microdominios plasmáticas de lípidos de membrana tiene
no se ha probado definitivamente [50], las balsas lipídicas han sido implicadas
en muchas funciones de los linfocitos. Los resultados recientes, obtenidos
utilizando enfoques técnicos altamente informativos, sugieren
que en linfocitos en reposo microdominios lipídicos pequeños
pueden estar formando y disolviendo continuamente y que raftpreferring
moléculas de señalización residen sólo transitoriamente en
balsas. Sin embargo, la estimulación de linfocitos (por anticuerpos,
antígenos, quimiocinas, etc) puede inducir la estabilización de los pequeños
y las balsas de transitorios y la generación de microdominios grandes y estables
enriquecido en moléculas específicas de señalización. En este
Así, la presencia en la membrana plasmática de lípidos distinta
dominios puede representar una estrategia específica para compartimentar
funciones de las células por unión o separación de los receptores y
componentes de señalización.

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