DISCUSSIÓ
El coneixement de les selenoproteïnes ens permet comprendre millor el procés evolutiu que s'ha produit en els diferents taxons filogenètics. L'anotació correcta dels genomes que les puguin contenir és de gran importància ja que poden ser una eina essencial per diferents tipus d'estudi de recerca en l'àmbit de l'estudi de les funcions i papers d'aquestes. Per aquest motiu la identificació de selenociesteïnes permet trobar organismes que presenten selenoproteïnes, la qual cosa proporciona informació més detallada per a futurs treballs sobre la funció i evolució d'aquestes proteïnes. D'aquesta manera, el coneixement de les selenoproteïnes ens permet comprendre millor el procés evolutiu que s'ha produit en els diferents taxons filogenètics.
El nostre grup s'ha encarregat d'estudiar la possible presència de selenoproteïnes de les famílies SelU, Sps i SelK en els genomes de catorze protistes diferents. A més de presentar aquests resultats, hem buscat en aquests catorze genomes de nova seqüenciació la presència de maquinària de traducció de selenoproteïnes, cosa que faria encara més probable l'existència real de selenoproteïnes en l'organisme.
SELU
Per aquesta família de selenoproteïnes, s'han obtingut dos homòlegs en cisteïna en els genomes de D.fasciculatum i de D.discoideum. En la resta de protists analitzats no s'ha trobat cap selenoproteïna ni homòleg en cisteïna. Té sentit que s'hagin trobat dos homòlegs en aquests protistes ja que pertanyen al mateix gènere (Dictyostelium). Revisant la literatura, aquesta diu que la distribució d'aquesta família de selenoproteïnes recau en altres organismes no protists, de manera que això concorda amb els resultats trobats. En el genoma de D.fasciculatum s'han trobat elements SECIS, cosa que pot indicar que evolutivament han perdut la selenocisteïna i l'han substituït per una cisteïna, tot i que conservi els elements SECIS. Contràriament, en el genoma de D.discoideum no s'han trobat elements SECIS, podria ser que al llarg de l'evolució els hagin perdut.
SELK
Per aquesta família de selenoproteïnes, s'han obtingut dos homòlegs en cisteïna ens els genomes de L.donovani i L.tarentolae. En la resta de protists analitzats no s'ha trobat cap selenoproteïna ni homòleg en cisteïna. Igual que en la família anterior de selenoproteïnes, aquesta es troba majoritàriament en organismes eucariotes superiors, cosa que concorda amb els resultats obtinguts.
Els resultats ens mostren que en el gènere Leishmania trobem freqüentment la selenoproteïna selK. De fet, la query per a la qual hem obtingut la homologia és Leishmania braziliensis, i no hem obtingut resultats positius per a les altres tres queries utilitzades (D.melanogaster, A.gambiae i H.sapiens), que es troben evolutivament més separats de Leishmania.
En L.donovani trobem elements SECIS, el que podria ser un indicatiu de pèrdua de la selenocisteïna per una cisteïna, però conservant en el genoma els elements SECIS. El cas contrari el trobem en L.tarentolae, que no conté elements SECIS. De fet, a nivell evolutiu, L.tarentolae i L.braziliensis divergeixen en una nova branca evolutiva, mentre que L.donovani se separa d'elles. Per tant, podriem pensar que la pèrdua de l'element SECIS és posterior a la divergència entre L.braziliensis i L.tarentolae de L.donovani. La query de L.braziliensis que s'ha utilitzat s'ha agafat d'un grup d'un altre any.
Per últim, mencionar que P.capsici presenta elements SECIS, però que no s'han trobat homòlegs en cisteïna. Per a la query de H.sapiens l'alineament és òptim, però el t_coffee no alinea la selenocisteïna. Podria indicar la pèrdua d'una selenocisteïna al temps que conserva l'element SECIS, bé per mutació o per un indel.
SPS
La família de selenoproteïnes SPS inclou SPS1 i SPS2. SPS1 l'hem descartat d'entrada ja, havent realitzat prèviament una cerca a la literatura: no són selenoproteÏnes i no formen part de la maquinària de traducció per a selenoproteïnes. Pel contrari, SPS2 sí que conté selenocisteïna i intervé directament en la traducció de les selenoproteïnes. Tot i així a l'inici vam fer un t-coffee per a les queries de SPS1 i SPS2, i vam veure que les proteïnes eren molt semblants, però amb un canvi aminoacídic en la posició en la que SPS2 conté la selenocisteïna, per a la qual SPS1 conté una arginina o treonina.
Aquest tipus de selenoproteïnes són les que han proporcionat resultats més satisfactoris. Hem trobat una selenoproteïna en D.fasciculatum. A més s'han trobat cinc homòlegs de selenocisteína, en els protists P.capsici, L.tarentolae, T.congolense, L.donovani y C.fasciculata. Per la resta de protists no hem obingut ni selenoproteïnes ni homòlegs de cisteïna; no obstant hi ha alguns resultats confusos.
Per alguns dels protists, al realitzar el t-coffee ens mostra alineament de la selenocisteïna de la query amb un codó STOP. Aquest és un fet indicatiu que el protist presenta una selenocisteïna; no obstant, aparentment no contenen elements SECIS, que són imprescindibles per a la traducció d'aquest aminoàcid. Aquest fet pot ser degut a que el programa de cerca d'elements SECIS no realitza una cerca suficientment exacte. Entre aquests, trobem F.cylindrus, D.discoideum, S.arctica, I.multifiliis. No obstant, aquest últim no el podem considerar que presenti selenoproteïnes, ja que en la seva seqüència alineada hi trobem nombrosos codons STOP, cosa que la fan inviable.
Cal tenir en compte que F.cylindrus està considerat com a un model de presència de selenoproteïnes, i per això és més probable que la nostra hipòtesi en aquest cas sigui encertada.
Entre els homòlegs en cisteïna trobem P.capsici, que produeix un t-coffee amb alineament cisteïna-selenocisteïna per les queries d' A.gambiae i P.marinus, però no per H.sapiens; molt possiblement, degut a la distància evolutiva entre ambdós. També trobem L.tarentolae: aquest presenta un alineament cisteïna-selenocisteïna en totes les queries que hem analitzat. De forma similar, L.donovani, tal i com s'espera al ser també del gènere Leishmania, presenta homòlegs en cisteïna per a totes les queries testades. Per altra banda, T.congolense mostra homòlegs de cisteïna quan ho analitzem amb les queries de A. gambiae i P. marinus. De nou, ens trobem que H.sapiens, degut a la distància evolutiva, no alinea la selenocisteïna en una regió amb suficient homologia. Per últim, C. fasciculata mostra homòlegs en cisteïna per a totes les queries examinades.
Maquinària
Pel que fa a la maquinària, hem obtingut diversos resultats, que anirem comentant per a cada protist.
En primer lloc, F.cylindrus presenta tota la maquinària que necessita per a sintetitzar les selenoproteïnes, fet que corrobora la nostra hipòtesi que possiblement, si el programa SECISearch no ha fet les prediccions de forma exacta, presenta una selenoproteïna de la família Sps.
Per altra banda, una sèrie de microorganismes han resultat tenir gairabé totes les proteïnes que comformen la maquinària de síntesi de selenoproteïnes. Entre aquests, trobem D.discoideum, D.fasciculata, que presenten quatre dels elements de la maquinària. Aquest fet recolza la hipòtesi que aquests microorganismes tenen selenoproteïnes en el seu genoma. Com s'ha vist, presenten homòlegs de cisteïna de la familia SelU, i selenoproteïnes per Sps (tot i que el cas de D.discoideum necessita un estudi més detallat). Altres microorganismes tenen tres components, aquest és el cas de S.arctica, T.congolense i L.donovani.
Seguidament hi ha un grup de microorganismes dels que s'ha trobat poques proteïnes de maquinària de traducció. Aquest inclou P.capsici, A.laibachii, P.polycephalum, I.multifiliis, L.tarentolae, C.fasciculata, amb dos elements, i G.niphandrodes, que sols conté un. Aquestes dades concorden amb la distribució de selenoproteïnes i homòlegs en cisteïna que s'ha trobat, ja que només P.capsici, L.tarentolae i C.fasciculate presenten homòlegs en cisteïna. Podem destacar G.niphandrodes, que sols té un element de maquinària, no presenta cap mena d'homologia.
Finalment, podriem dir que A.rara fa mèrit al seu nom i és l'únic dels protists estudiats que no presenta cap tipus de relació amb les selenoproteïna, donant resultats negatius tant pel que fa als elements transcripcionals en cis i en trans específics per aquest tipus de proteïnes com per l'anàlisi de la seqüència en la cerca de selenoproteïnes.
Dit això la presència de la maquinària de trancripció en els genomes és d'essencial importància a l'hora d'anotar selenoproteïnes en els genomes seqüenciats recentment. Gràcies a la caracterització d'aquests elements i dels elements SECIS podem afirmar de forma més acurada si un genoma presenta selenoproteïnes proporcionant informació complementària a les dades d'homologia de seqüència.