INTRODUCCIÓ
Objectiu del projecte
El treball d'investigació que es presenta en aquesta web presenta dos grans objectius:
Per una banda, la cerca i anotació de les selenoproteïnes presents en el genoma del peix Scleropages formosus, conegut també amb el nom comú d’Arowana asiàtica. Aquestes proteïnes es caracteritzen per la presència de selenocisteïnes en la seva seqüència.
Per una altra banda, per tal d'assolir aquesta fita es va procedir a la creació d'un programa informàtic que permetés l'automatització d'aquest procès.
_______________________
Selenoproteïnes
Les seleproteïnes es caracteritzen per contenir seleni en la seva estructura química. El seleni és un micronutrient essencial que presenta una important funció antioxidant degut a la seva capacitat d’oxido-reducció.
La deficiència d'aquest mineral no constitueix una causa fonamental de patologia en la societat en la que vivim, tot i així existexen patologies molt heterogències associades a la seva manca. Algunes d'elles són les malalties de Keshan i Kashin-Beck, que es manifesten amb cardiopatia i condrodistròfia, respectivament [1]. Tot i la seva importància, un excés de seleni en l’organisme por resultar tòxic, motiu per el qual els éssers vius incorporen aquest micronutrient en forma de selenoproteïnes.
Les selenoproteïna contenen en la seva seqüència selenocisteïna, que corresponen al 21è aminoàcid, identificar amb el símbol U. Aquest presenta una estructura similar a l’aminoàcid cisteïna com es pot observar en la següent imatge:
El genoma humà presenta gens que codifiquen per 25 proteïnes que contenen aquest aminoàcid mentre que en el genoma dels peixos són més abundants [2].
Des del punt de vista de la seva biogènesi, la selenocisteïna es troba codificada per un codó UGA en la seqüència del mRNA. Tenint en compte el codi genètic, en condicions habituals, aquest triplet codifica per un codó STOP, és a dir, d’aturada de la traducció. Aquest fet dificulta la identificació de les selenoproteïnes.
Per tal que siguin correctament identificades com a selenocisteïnes i es pugui seguir amb el procés de traducció de la proteïna un cop es troba el codó STOP, les selenoproteïnes contenen en la seva seqüència un motiu de gran importància: l’element SECIS (SelenoCystein Insertion Sequence). Aquest té una estructura en forma d'helix-loop-helix i es troba localitzat immediatament downstream del codó UGA en bacteris i en regions 3'-UTR dels gens en eucariotes [3].
Kotini SB, Peske F, Rodnina. Partitioning between recoding and termination at a stop codon-selenocysteine insertion sequence. Nucleic Acids Res 2015.
Per dur a terme el procès de d'elongació, la proteïna EF-Sec, un factor d'elongació depenent de GTP, s'uneix al tRNA específic de selenocisteïna (Sec-tRNASec). La funció de EF-Sec també resulta imprescindible per el reconeixement de l'element SECIS a través del seu loop apical , mentre que per la part baixa del loop s'hi uneix una altra proteïna important, la SECIS binding protein 2 (SBP2). L'alliberament de Sec-tRNASec al ribosoma disminueix l'alifitat entre EF-Sec i SECIS causant la seva dissociació[4][5].
Driscoll DM, Copeland PR. Mechanism and regulation of selenoprotein synthesis. Annu Rev Nutr 2003.
De manera complementària als elements ja mencionats, la incorporació de selenocisteïna requereix d'altres proteïnes com la selenofosfat sintetasa (SPS1 i SPS2), la selenocisteïna sintasa (SLA/LP), la fosfoseril tRNA quinasa (PTSK) i la proteïna associada a selenocisteïna (SECP43)[6].
_______________________
Scleropages formosus
L’Scleropages formosus) conegut mé comunament amb el nom d'arowana asiàtica està comprès per diverses varietats fenotípiques d’aigua dolça que es troben distribuïts per la regió del sud-est asiàtic.
Aquest peix té una especial imporància cultural en àrees d’influència cultural xinesa, on se l’anomena peix drac degut a la seva similitud amb el drac xinès. Aquesta popularitat ha tingut tant conseqüències negatives com positives per al seu estatus d’espècie en perill d’extinció.
Les arowanes asiàtiques habiten en rius d’aigües negres, en aigües que flueixen en aiguamolls forestals amb poc moviment i en zones humides.
Aquesta espècie de peix pot créixer fins una longitud de 90 centímetres i presenten cosos allargats amb aletes a nivell pectoral, dorsal, pèlvic i caudal, de major mida. Tenen una boca oblíqua amb una àmplia obertura i dues barbetes en la prominent barbeta inferior.
Existeixen diverses varietats fenotípiques d'arowanes asiàtiques. Les més comuns són les verdes, les platejades de cua gris o groc i les daurades de cua vermella.
Arowana verda: color fosc al dors, platejat o verd or pels costats i platejat o blanquinós amb taques verdoses o blavosesa la superfície ventral. Els peixos verds madurs presenten la part superior de l’ull i el cap de color maragda brillant.
Arowanes platejades de cua gris o groc: color fosc al dors, platejat amb taques en forma d’anells a les escates laterals i platejat o blanquinós al ventre. Els peixos de cua groga tenen un color groguenc amb raigs de color gris fosc a les membranes de les aletes. Els peixos de cua gris presenten un color gris uniforme a les aletes.
Arowanes d’or de cua vermella: malgrat les escates siguin de color daurat, les aletes pèlviques i caudals són de color marró vermellós. Els adults tenen les escates laterals, els opercles, el ventre i les membranes de les aletes pectorals i pèlviques de color daurat metàl·lic, tot i que la part posterior és fosca.
El Scleropages formosus es troba dins de la següent classificació taxonòmica:
| Regne | Animalia |
| Fillum | Chordata |
| Classe | Actinopterygii |
| Ordre | Osteoglossiformes |
| Família | Osteoglossidae |
| Gènere | Scleropages |
| Espècie | S. formosus |
Aquesta espècie de peix presenta un alt contingut en selenoproteïnes [2] fet que dificulta el seu estudi.