Recerca de selenoproteïnes
en Callorhinus ursinus
Maddalen Arizkorreta, Marta Figueras, Gal·la Garcia, Eva Martínez

ESPÈCIE



Taxonomia

El llop martí, Callorhinus ursinus pertany a la família Otariidea. En un passat es pensava que existia més d’una espècie dins d’aquest gènere, però actualment els estudis genètics suggereixen que només existeix una espècie de Callorhinus.

  • Regne: Animalia
  • Filum: Chordata
  • Classe: Mammalia
  • Ordre: Carnivora
  • Família: Otariidae
  • Gènere: Callorhinus
  • Espècie: ursinus



Àrea geogràfica

Els llops marins del Nord són una espècie ampliament distribuïda per les aigües de l'Oceà Pacífic Nord, el Mar Bering, el Mar de Ojotsk i el Mar de Japó. És a dir, van des del Nord de California, Mèxic fins al Nord de Honshu, Japó. Es reprodueixen en colònies a Russia (Illes Kuriles, Illes Tuley), Alaska (Illes Pribilof, Illes Bogoslof), California (Illa San Miquel).



Població

S’estima que la població mundial de Callorhinus ursinus és d’aproximadament 1,29 milons. Ha hagut una disminució d’aproximadament 658.000 individues des del 1976. Tot i que la població està disminuint, no disminueix de forma proporcional a tot arreu. A les illes Pribilof actualment es troba el 45% de la població mundial tot i haver disminuït un 66% des del 1972.



Hàbitat i ecologia

Aquesta espècie té un dimorfisme sexual extrem, els mascles adults mesuren entre un 30 i un 40% més que les femelles. La gestació dura 51 setmanes i els acabats de néixer pesen 5,5/6 kg i mesuren entre 60-65 cm de llarg, i s’alleten durant els 4 primers mesos. Arriben a la maduresa sexual als 4 anys, on les femelles podran tenir una cria a l’any durant els 10 següents anys. Els mascles a partir dels 8/9 anys ja poden competir i lluitar per un territori un mes abans de que arribin les femelles. El període de reproducció comença a mitjans de juny fins a l’agost.

Es submergeixen a una profunditat de 68 metres durant 2,2 minuts de mitja tot i que poden arribar als 207 metres de profunditat i als 7,6 minuts sota l’aigua.

La major part de la seva vida la passen dins del mar, només tornen a terra durant la temporada de reproducció. Al mar els llops marins es troben sols o amb parelles, no acostumen a anar en grup. S’alimenten d’anxoves, salmó, lluç i calamars, tot i que la seva dieta varia de la zona i la temporada en la que es trobin Els seus depredadors principals són les balenes i els taurons.



Amenaces

Els llops marins del Nord han sigut comercialitzats des del segle XVIII fins al 1984. De manera que actualment la comercialització no es el que provoca la disminució de la població. El que provoca més morts actualment són deguts a atrapaments a equips de pesca abandonats i deixalles marines. Qualsevol cavi en el seu ecosistema com el canvi climàtic o la construcció de ports o instal·lacions d’extracció de petroli ha de ser considerada com una amenaça.




SELENOPROTEÏNES



Definició

Les selenoproteïnes són proteïnes que incorporen l'aminoàcid selenociteína (Sec) en la seva seqüència i són presents en tots els dominis de la vida, excepte en les plantes. El genoma de l'ésser humà conté 25 selenoproteïnes. Aquestes són responsables de reaccions biològiques de tipus reducció-oxidació, defensa antioxidant, metabolisme de l'hormona tiroïdal i respostes immunitàries.

La Sec és l'aminoàcid número 21 i té una estructura molt similar a les cisteïnes però amb un àtom de seleni en lloc d'un àtom de sofre. El seleni és essencial per als animals, microorganismes i eucariotes, però pot provocar afectacions a la salut si es troba en excés o hi ha un dèficit (malaltia de Keshan).

El codó que codifica per a la selenocisteína és el UGA que normalment codifica per a un codó STOP, la qual cosa és un problema a l'hora d'identificar les proteïnes ja que la majoria de programes reconeixen l'UGA com un codó STOP. Per poder llegir aquest codó codificant per la Sec i continuar la traducció en comptes de parar-la, es requereix una estructura especial en l'extrem 3' del DNA, coneguda com a element SECIS (Selenocistein Insertion Sequence). L'objectiu d'aquest projecte és trobar les selenoproteïnes presents en el genoma de Callorhinus ursinuspara poder anotar el seu selenoproteoma i obtenir informació sobre l'evolució filogenètica.



Biosíntesis de Selenoproteïnes

Com s'ha comentat abans, l'element SECIS és essencial per a la síntesi de selenoproteïnes. Aquest SECIS serà reconegut per la proteïna sbp2 (SECIS Binding Protein) i en unir-se, aquesta proteïna recluta un factor específic d'elongació anomenat eEFsec. Aquest factor d'elongació s'encarrega de reclutar el tRNA específic que està lligat a la Selenocisteína (tRNAsec), de manera que el codó UGA codificarà per una selenocisteína i per tant, la traducció seguirà fins al proper codó de terminació.

La síntesi de selenoproteïnes depèn de molts altres gens que codifiquen per a elements que o bé col·laboren en la síntesi o bé en la incorporació de Sec a les selenoproteïnes. Aquests elements són: Selenophosphate Synthetase (SPS1 i SPS2), Selenocystein syntethase (SLA / LP), Phosphoseryl tRNA Kinase (PSTK) i Selenocysteine ​​associated proteïna (SECPP43).

És important remarcar com s'introdueix la Sec en la cadena. Per això, hem de tenir en compte que Sec és l'únic aminoàcid que dóna el seu tRNA (tRNAsec), com hem comentat abans.

Per començar, una Seryl tRNA sintetasa promou l'addició d'una serina (Ser) a la Sec-tRNA, donant lloc a Seryl-tRNA. Posteriorment, la quinasa PSTK (Phosphoseryl-tRNA kinase) introduirà un fosfat a aquesta Seryl-tRNA, donant lloc a Phosphoseryl-tRNA. Seguidament, la Selenocisteína sintasa (SLA) reemplaça el fosfat per un donador de Seleni (H2Se-P), que ha estat activat prèviament per la SPS2, donant lloc a selenocysteine-tRNA. Finalment, la Secció ja es pot incorporar al polipèptid creixent.

Procés per a la biosíntesis de Selenoproteïnes (Labunskyy V et al.,2014)


Identificació de Selenoproteïnes

Donat que la gran majoria de programes d'identificació de gens reconeixen el codó UGA com un codó STOP, les selenoproteïnes no solen estar ben anotades en els genomes. Per millorar això existeixen mètodes computacionals (PatScan) que pot buscar i reconèixer zones on es poden formar estructures determinades de les selenoproteïnes. Aquestes zones es busquen en l'mRNA ja que a nivell de seqüència no presenten conservació.



Famílies de Selenoproteïnes

The boxes used in this template are nested inbetween a normal Bootstrap row and the start of your column layout. The boxes will be full-width boxes, so if you want to make them smaller then you will need to customize.

A huge thanks to Death to the Stock Photo for allowing us to use the beautiful photos that make this template really come to life. When using this template, make sure your photos are decent. Also make sure that the file size on your photos is kept to a minumum to keep load times to a minimum.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nunc placerat diam quis nisl vestibulum dignissim. In hac habitasse platea dictumst. Interdum et malesuada fames ac ante ipsum primis in faucibus. Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas.