PAX6

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Il gene paired box 6 (aniridia, cheratite), conosciuto come PAX6, è un gene presente nel genoma di molti animali tra cui anche l'uomo.

PAX-6
Gene
HUGO PAX6
Entrez 5080
Locus Chr. 11 [1]
Proteina
OMIM 607108
UniProt P26367

PAX6 è il più studiato tra i geni PAX, è considerato un gene "master" per lo sviluppo degli occhi e di altri organi sensoriali, così come di alcuni tessuti nervosi ed epidermici e di altre strutture omologhe solitamente derivati da tessuto ectodermico. Questo fattore di trascrizione è particolarmente famoso per il suo utilizzo nell'espressione interspecifica indotta di occhi ectopici. È inoltre importante in medicina perché mutanti eterozigoti producono nell'uomo un ampio spettro di difetti oculari come l'aniridia.

Le funzioni della proteina PAX6 sono altamente conservate nelle specie bilaterali, per esempio PAX6 di topo può indurre lo sviluppo oculare in Drosophila melanogaster.

L'organizzazione genomica del locus di PAX6 varia in modo considerevole tra le specie: cambiano infatti il numero e la distribuzione degli esoni, gli elementi cis-regolatori e i siti di inizio della trascrizione. I primi studi sull'organizzazione genomica sono stati compiuti su linee cellulari di quaglia, tuttavia la mappatura del locus di topo è attualmente la più completa. Questo consiste di 2 promotori confermati (P0 e P1), 16 esoni e almeno 6 enhancer. I 16 esoni sono numerati da 0 a 13 più l'esone α situato tra gli esoni 4 e 5, e l'esone 5a che subisce splicing alternativo. Ogni promotore è associato al proprio esone prossimale (l'esone 0 per P0, l'esone 1 per P1) con il risultato che i trascritti possono subire splicing alternativo al 5’UTR.

PAX6 nei vertebrati codifica almeno per tre diverse isoforme della proteina: PAX6, PAX6(5a), e PAX6(ΔPD). La proteina PAX6 canonica contiene un dominio paired all'N-terminale, collegato da una regione linker a un omeodominio paired-like e un dominio ricco di prolina/serina/treonina (P/S/T) al C-terminale. Il dominio paired e l'omeodominio paired-like hanno entrambi attività di legame al DNA, mentre il dominio ricco di P/S/T possiede una funzione di transattivazione. PAX6(5a) è il prodotto dello splicing alternativo dell'esone 5a che risulta nell'inserzione di 14 residui nel dominio paired che altera la specificità dell'attività di legame al DNA. La sequenza nucleotidica che corrisponde alla regione linker codifica un set di tre codoni con siti d'inizio traduzione alternativi, originando così la terza isoforma di PAX6. Collettivamente conosciuti come isoforme PAX6(ΔPD) o isoforme pairedless, questi tre prodotti genici mancano tutti del dominio paired. Le proteine PAX6(ΔPD) possiedono un peso molecolare di 43, 33, o 32kDa, a seconda di quale codone d'inizio viene usato. La funzione di transattivazione di PAX6 è stata attribuita al dominio c-terminale ricco di P/S/T di lunghezza variabile (arriva a 153 residui nelle proteine di uomo e di topo).

Dei quattro ortologhi di Drosophila di PAX6, si ritiene che i prodotti genici di eyeless (ey) e di twin of eyeless (toy) condividano un'omologia funzionale con la isoforma canonica dei vertebrati PAX6 e che i prodotti genici di eyegone (eyg) e di twin of eyegone (toe) condividano un'omologia funzionale con l'isoforma dei vertebrati Pax6(5a). Eyeless e eyegone sono stati chiamati così per il fenotipo che producono quando sono mutati.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

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