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cis-Secuencias de acción que median la inducción de la expresión génica de cadena pesada de beta-miosina durante la
K Hasegawa1, S J Lee, S M Jobe
1Department of Medicine, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY 10461, USA.
Circulation
|December 24, 1997
Resumen
Un elemento GATA en el promotor de la cadena pesada de beta-miosina (beta-MHC) es crucial para la activación transcripcional durante la hipertrofia cardíaca en respuesta a la sobrecarga hemodinámica. Este hallazgo aclara los mecanismos de regulación génica en las enfermedades del corazón.
Área de la Ciencia:
- Biología Cardiovascular Biología Cardiovascular
- Cardiología Molecular Cardiología Molecular
- Regulación genética Reglamento genético.
Sus antecedentes:
- La hipertrofia cardíaca implica cambios significativos en la expresión génica in vivo.
- Los mecanismos de regulación génica por estímulos hipertróficos como la sobrecarga hemodinámica en animales adultos no se comprenden bien.
Objetivo del estudio:
- Para identificar elementos de acción cis en el promotor del gen de la cadena pesada beta-miosina (beta-MHC) que media los cambios transcripcionales en respuesta a la sobrecarga hemodinámica in vivo.
- Aclarar el papel de elementos promotores específicos en la respuesta a la constricción aórtica.
Principales métodos:
- Inyección directa de construcciones de genes reporteras impulsadas por el promotor beta-MHC de rata en los ventrículos izquierdos de ratas adultas.
- Constricción de la aorta para inducir la sobrecarga hemodinámica.
- Mutagenesis dirigida al sitio de los elementos M-CAT y GATA dentro del promotor beta-MHC.
- Análisis de la expresión génica reportera y los niveles endógenos de ARNm beta-MHC.
- Ensayos de unión in vitro con el GATA-4.
Principales resultados:
- La constricción aórtica aumentó la expresión génica del reportero impulsada por 3542 bp del promotor beta-MHC 3.0 veces, reflejando el aumento del ARNm beta-MHC endógeno.
- Una secuencia de 107-bp (-303/-197) del promotor beta-MHC confirió inducibilidad por constricción aórtica.
- La mutación de los elementos M-CAT afectó la transcripción basal pero no la respuesta a la constricción aórtica.
- La mutación de un elemento GATA atenuó significativamente la respuesta a la constricción aórtica sin afectar la transcripción basal.
- El elemento GATA interactuó con GATA-4 y compitió por la unión en extractos nucleares de corazones constreñidos.
Conclusiones:
- La regulación transcripcional del gen de la cadena pesada beta-miosina (beta-MHC) durante la hipertrofia cardíaca implica mecanismos distintos para los estados basales y estimulados.
- Un elemento GATA específico dentro de la región -303/-197 del promotor beta-MHC es esencial para la activación transcripcional inducida por la constricción aórtica (sobrecarga hemodinámica).