Factor de transcripción GATA
Factor de transcripción

La familia de factores de transcripción GATA consta de seis proteínas de unión al ADN ( GATA1-6 ) que regulan la transcripción del ADN debido a su capacidad de unirse a la secuencia de ADN "GATA", por lo que pueden afectar a diferentes enfermedades. [1] [2] [3]

Red de factores de transcripción en la inducción del endodermo.
Red de factores de transcripción (incluido GATA) implicada en la diferenciación del endodermo.

Estas seis proteínas se dividen en dos subfamilias de GATA1/2/3 y GATA4/5/6 en función de las diferencias en la diferenciación de los tejidos de células madre. [2] Las seis proteínas son necesarias para la diferenciación de los tejidos derivados del mesodermo. La diferencia es que GATA1/2/3 es necesaria para el desarrollo y la diferenciación de los tejidos derivados del ectodermo (como el sistema hematopoyético y el sistema nervioso central), mientras que GATA 4/5/6 es para la diferenciación de los tejidos derivados del endodermo (como las células madre embrionarias del corazón y la piel). [2] Las mutaciones en el gen GATA provocan problemas en la tiroides, los oídos, los riñones, el corazón y pueden causar cáncer. [2]  GATA se puede utilizar como biomarcador para predecir diferentes enfermedades, como la leucemia megacarioblástica aguda (AMKL) en el síndrome de Down, el cáncer colorrectal y el cáncer de mama. [2]

Los factores de transcripción GATA se han correlacionado con su influencia más amplia en el desarrollo de las células madre. Sin embargo, los hallazgos han señalado una influencia más directa de los factores de transcripción GATA, ya que son componentes destacados en la regulación más concentrada de la expresión génica. Los datos apuntan a las funciones que desempeñan los factores de transcripción GATA en etapas posteriores al desarrollo temprano en los órganos endocrinos. [4]

Estructura molecular de la familia de factores de transcripción GATA

En los no vertebrados, los genes GATA se encuentran muy juntos en los cromosomas. Debido a la evolución, estos genes en los humanos se separaron y se separaron en 6 regiones cromosómicas distintas. [2] Para regular la transcripción del ADN, los factores de transcripción GATA que contienen el motivo de dedo de zinc de clase IV buscan sitios GATA en el ADN con dos dedos de zinc conservados involucrados en interacciones de ADN de largo alcance. [3] [5] En los no vertebrados, los factores de transcripción GATA contienen un dominio de unión al ADN de dedo de zinc (ZNI). En los humanos, los factores de transcripción GATA contienen dos dominios de unión al ADN de dedo de zinc (ZNI y ZNII) que buscan adenina o timina antes de la secuencia GATA y adenina o guanina después, como se muestra en el esquema: (A/T)GATA(A/G). [2] Generalmente, ZNI y ZNII siguen la secuencia: CX 2 CX 17–18 CX 2 C. [2] [3] El 70% de las regiones en los dominios de dedos de zinc son las mismas mientras que los dominios amino y carboxilo terminales pueden cambiar. [2]

Genes

En humanos:

  • GATA1 (ver también GATA1 )
  • GATA2 (ver también GATA2 )
  • GATA3 (ver también GATA3 )
  • GATA4 (ver también GATA4 )
  • GATA5 (ver también GATA5 )
  • GATA6 (ver también GATA6 )

En levadura:

  • GLN3 (ver también GLN3)
  • GAT1 (ver también GAT1)
  • DAL80 (ver también DAL80)
  • GZF3 (ver también GZF3)

Papel en el cáncer de mama

A pesar de la influencia de GATA en los órganos endocrinos y el desarrollo celular, tiene una relación compleja con el desarrollo y crecimiento del cáncer de mama. Su influencia inmediata aún no se conoce, sin embargo, su alto riesgo de mutación hace que determinar la influencia inmediata sea de suma importancia en la lucha contra el cáncer de mama. [6]

Algunas investigaciones que se han realizado sobre el factor de transcripción GATA por su papel en el desarrollo del cáncer de mama sugieren que un factor de transcripción GATA específico, GATA3, puede en realidad inhibir un mayor crecimiento de las células de cáncer de mama. [7] El mecanismo completo por el cual esto sucede aún no está claro. [7] Sin embargo, las investigaciones han sugerido que el factor de transcripción GATA crea un ambiente químico desfavorable para las células tumorales de cáncer de mama que inhibe la progresión de estas células. [7] Una forma que se ha sugerido es que el factor de transcripción GATA reduce el nivel de trifosfato de adenosina (ATP) en la célula. [7] Esto crea un ambiente químico desfavorable para las células de cáncer de mama porque generalmente requieren altos niveles de ATP para sobrevivir. [7] Además, las investigaciones han sugerido que existe un gen específico llamado TRP1 que se expresa en las células de cáncer de mama y el factor de transcripción GATA3 juega un papel en la regulación de este gen. [8]

Referencias

  1. ^ Ko LJ, Engel JD (julio de 1993). "Especificidades de unión al ADN de la familia de factores de transcripción GATA". Biología molecular y celular . 13 (7): 4011–4022. doi :10.1128/mcb.13.7.4011. PMC  359950 . PMID  8321208.
  2. ^ abcdefghi Lentjes, Marjolein HFM; Niessen, Hanneke CE; Akiyama, Yoshimitsu; de Bruïne, Adriaan P; Melotte, Veerle; van England, Manon (2016). "El papel emergente de los factores de transcripción GATA en el desarrollo y la enfermedad". Reseñas de expertos en medicina molecular . 18 : e3. doi :10.1017/erm.2016.2. ISSN  1462-3994. PMC 4836206 . PMID  26953528. 
  3. ^ abc Lowry, Jason A.; Atchley, William R. (17 de septiembre de 1999). "Evolución molecular de la familia GATA de factores de transcripción: conservación dentro del dominio de unión al ADN". Journal of Molecular Evolution . 50 (2): 103–115. doi :10.1007/s002399910012. PMID  10684344 – vía Springer Link.
  4. ^ Viger RS, Guittot SM, Anttonen M, Wilson DB, Heikinheimo M (abril de 2008). "El papel de la familia GATA de factores de transcripción en el desarrollo, la función y la enfermedad endocrina". Endocrinología molecular . 22 (4): 781–798. doi : 10.1210/me.2007-0513 . PMC 2276466 . PMID  18174356. 
  5. ^ Chen, Yongheng; Bates, Darren L.; Dey, Raja; Chen, Po-Han; Machado, Ana Carolina Dantas; Laird-Offringa, Ite A.; Rohs, Remo; Chen, Lin (noviembre de 2012). "La unión del ADN por el factor de transcripción GATA sugiere mecanismos de bucleado del ADN y regulación génica de largo alcance". Cell Reports . 2 (5): 1197–1206. doi :10.1016/j.celrep.2012.10.012. PMC 3978094 . PMID  23142663. 
  6. ^ Du F, Yuan P, Wang T, Zhao J, Zhao Z, Luo Y, Xu B (noviembre de 2015). "La importancia y el potencial terapéutico de la expresión y mutación de GATA3 en el cáncer de mama: una revisión sistemática". Medicinal Research Reviews . 35 (6): 1300–1315. doi :10.1002/med.21362. PMID  26313026. S2CID  11668034.
  7. ^ abcde Li M, Qi Y, Chen M, Wang Z, Zeng D, Xiao Y, et al. (2019). "La proteína de unión a GATA 3 estimula la hidrólisis de ATP extracelular e inhibe la metástasis del cáncer de mama mediante la regulación positiva de la ectonucleósido trifosfato difosfohidrolasa 3". Revista internacional de ciencias biológicas . 15 (12): 2522–2537. doi :10.7150/ijbs.35563. PMC 6854379 . PMID  31754326. 
  8. ^ Chen JQ, Bao Y, Lee J, Murray JL, Litton JK, Xiao L, et al. (octubre de 2013). "Valor pronóstico del síndrome tricorrinofalángico-1 (TRPS-1), un factor de transcripción de la familia GATA, en el cáncer de mama en etapa temprana". Anales de Oncología . 24 (10): 2534–2542. doi :10.1093/annonc/mdt190. PMC 3784330 . PMID  23729783. 
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