Amelogenina

Las amelogeninas son un grupo de isoformas proteicas producidas por empalme alternativo o proteólisis a partir del gen AMELX , en el cromosoma X , y también del gen AMELY en los varones, en el cromosoma Y. ^[1] Están implicadas en la amelogénesis , el desarrollo del esmalte . ^[2] Las amelogeninas son un tipo de proteína de la matriz extracelular que, junto con las ameloblastinas , las polishinas y las tuftelinas , dirigen la mineralización del esmalte para formar una matriz altamente organizada de bastones , cristales interbastones y proteínas.

Aunque se desconoce el papel preciso de las amelogeninas en la regulación del proceso de mineralización , se sabe que las amelogeninas son abundantes durante la amelogénesis. El esmalte humano en desarrollo contiene aproximadamente un 70 % de proteínas, de las cuales el 90 % son amelogeninas.

Se cree que las amelogeninas intervienen en la organización de los bastones del esmalte durante el desarrollo de los dientes . Las últimas investigaciones indican que estas proteínas regulan la iniciación y el crecimiento de los cristales de hidroxiapatita durante la mineralización del esmalte. Además, las amelogeninas parecen ayudar en el desarrollo del cemento al dirigir los cementoblastos a la superficie de la raíz del diente.

El gen de la amelogenina ha sido ampliamente estudiado en humanos, donde es un gen de copia única, ubicado en los cromosomas X e Y en Xp22.1–Xp22.3 e Yp 11.2 [5]. ^[3] La ubicación del gen de la amelogenina en los cromosomas sexuales tiene implicaciones para la variabilidad tanto entre la forma del cromosoma X ( AMELX ) y la forma del cromosoma Y ( AMELY ), y entre los alelos de AMELY entre diferentes poblaciones. Esto se debe a que AMELY existe en la región no recombinante del cromosoma Y, aislándolo efectivamente de las presiones de selección normales . Otras fuentes de variación de la amelogenina surgen de las diversas isoformas de AMELX obtenidas del empalme alternativo de las transcripciones de ARNm. Aún deben establecerse los roles específicos de las isoformas. Entre otros organismos, la amelogenina está bien conservada entre los euterios y tiene homólogos en monotremas , reptiles y anfibios.

Las diferencias entre las versiones del gen de la amelogenina en el cromosoma X y el cromosoma Y (AMELX y AMELY respectivamente) permiten su uso en la determinación del sexo de muestras humanas desconocidas. El intrón 1 de AMELX contiene una deleción de 6 pares de bases en relación con el intrón 1 de AMELY . Esto se puede detectar a bajo costo utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) del intrón 1, seguida de electroforesis en gel . Se resuelven dos bandas de ADN, a 555 bps y 371 bps, si están presentes las versiones AMELX y AMELY del gen (es decir, la muestra es de un hombre) o una banda de ADN, a 555 bps, si solo está presente la versión AMELX (es decir, la muestra es de una mujer). ^[4]

Sin embargo, debido a la variación de AMELY entre individuos y poblaciones, este método de determinación del sexo no es 100% preciso. La mutación en regiones del intrón 1 de AMELY comúnmente utilizadas como sitios de hibridación de cebadores puede deshabilitar la amplificación por PCR. Una inserción de 6 pb en el intrón 1 de AMELY da como resultado un amplicón idéntico en longitud al de AMELX. En algunos machos, AMELY puede eliminarse por completo. En cualquiera de estos casos, solo se visualiza una banda durante la electroforesis en gel de los productos de PCR, lo que causa una identificación errónea de la muestra como femenina. ^[4] La tasa de identificación errónea puede variar entre poblaciones, pero en general parece ser baja. En un estudio en España, se realizó la prueba de determinación del sexo de amelogenina utilizando bandas AMELX (977 pb) y AMELY (790 pb) para 1224 individuos de género conocido con una tasa de precisión del 99,84% (1222/1224). ^[5] Sin embargo, otro estudio en India descubrió que 5 de los 270 hombres estudiados (1,85%) tenían una deleción de AMELY, y los denominó "hombres con amelogenina delecionada" (DAM). En respuesta, los autores sugirieron que, si bien la prueba de sexo de amelogenina puede ser precisa en general, se pueden utilizar otros marcadores del cromosoma Y, como SRY , STR o 50f2, para una identificación de género menos ambigua. ^[6]

En arqueología, donde el ADN está demasiado descompuesto para ser analizado por PCR, se utiliza la cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) para detectar directamente la presencia de los péptidos correspondientes a cualquiera de las versiones en muestras de esmalte dental. ^[7] Este método se ha utilizado en muestras tan antiguas como el Gravetiense . ^[8]

Las mutaciones en AMELX pueden causar amelogénesis imperfecta , un trastorno del desarrollo del esmalte dental. ^[9]