Una secuencia consenso es una secuencia artificial de ADN o ARN que contiene en cada posición el nucleótido más frecuentemente encontrado en varias secuencias homólogas . Es el resultado de múltiples alineaciones de secuencias en las que las secuencias homólogas se comparan entre sí. Esta información es importante cuando se estudian proteínas de unión al ADN o al ARN, como los factores de transcripción o la ARN polimerasa [1] .
El sitio de unión a proteínas representado por la secuencia consenso puede ser una secuencia corta de nucleótidos que aparece varias veces en el genoma y se cree que desempeña el mismo papel en diferentes lugares. Por ejemplo, muchos factores de transcripción reconocen ciertos patrones en los promotores de estos genes que regulan. De manera similar, las enzimas de restricción suelen tener secuencias de consenso palindrómicas, que generalmente corresponden al sitio donde cortan el ADN . Los transposones actúan de manera muy similar al identificar secuencias objetivo para la transposición. Finalmente, los sitios de corte y empalme (la secuencia inmediatamente alrededor de los límites entre el exón y el intrón) también se pueden considerar como secuencias de consenso. Por lo tanto, una secuencia de consenso es un modelo de un sitio de unión de ADN putativo: se obtiene emparejando todos los ejemplos conocidos de un sitio de reconocimiento particular y se define como una secuencia idealizada que representa la base predominante en cada posición. Todos los ejemplos reales no deben diferir del consenso en más de unas pocas sustituciones, pero tal recuento puede generar inconsistencias. Cualquier mutación que permita que un nucleótido mutado en la secuencia principal del promotor se asemeje más a la secuencia consenso se conoce como mutación up. Este tipo de mutación generalmente fortalece al promotor y, por lo tanto, la ARN polimerasa forma un vínculo más fuerte con el ADN que desea transcribir y se activa la transcripción. Por el contrario, las mutaciones que destruyen los nucleótidos conservados en la secuencia consenso se conocen como mutaciones descendentes. Estos tipos de mutaciones suprimen la transcripción porque la ARN polimerasa ya no puede unirse con tanta fuerza a la secuencia promotora principal. Secuencia de consenso [2] .
Elementos reguladores que actúan en cis (elementos reguladores en cis): regiones de ADN o ARN que se unen a moléculas reguladoras, generalmente proteínas, y contienen señales para regular el funcionamiento de genes ubicados en la misma molécula de ADN que el elemento regulador. Los elementos reguladores en cis consisten en una serie de secuencias cortas de ADN, módulos que se repiten en diferentes combinaciones en diferentes elementos reguladores. Dichos módulos incluyen, por ejemplo, la caja TATA (secuencia de consenso TATA(A/T)A(A/T)), la caja CAAT (consenso GGCCAATCT), la caja GC (consenso GGGCGG), la caja octámera (consenso ATTTGCAT) y otras. [ Sverdlov E. D. 2009 ].
Caja CAAT: secuencia consenso GGCCAATCT es una secuencia corta de ADN, un módulo que se repite en elementos reguladores.
La secuencia CCAAT (CAAT) se encuentra en la zona promotora de varios genes específicos de tejido: en la posición −80-50 de varios genes de globina , en el gen de la tiroglobulina y en otros genes. CAAT - El bloque está ubicado en la misma área que el bloque GC.
El papel del motivo CCAAT puede ser muy importante en la regulación de la actividad de los genes de globina activados o reprimidos en determinadas etapas del desarrollo. La represión de la síntesis de nu-globina fetal en un organismo adulto se elimina en el caso de una sustitución mutacional de un nucleótido en la secuencia CCAAT. La mutación conduce a la llamada persistencia hereditaria (preservación de la síntesis de nu-globina fetal en adultos).
No hay motivo GC en los promotores de los genes de globina [3] .
Caja TATA (Hogness box, TATA-box): en eucariotas, una secuencia consenso de ADN rica en pares A-T (TATA (A/T) A (A/T)), que suele contener 7 u 8 nucleótidos, y que se localiza aproximadamente en 25 pares de bases antes del sitio de inicio de la transcripción. Módulo repetido en elementos reguladores; sirve como un sitio de unión para la ARN polimerasa.
La posición de la caja TATA define estrictamente el sitio de inicio de la transcripción, es decir, el extremo 5' de la transcripción. Cuando la caja TATA se daña o se retira, se forma un conjunto de moléculas de ARN con diferentes extremos 5'. Las sustituciones de nucleótidos individuales en la caja TATA pueden conducir a una fuerte disminución en la eficiencia de la transcripción.
La zona promotora de algunos genes (por ejemplo, el gen de la hidroximetilglutaril KoA reductasa, una enzima clave en la biosíntesis del colesterol humano ) no contiene una caja TATA y la transcripción comienza desde varios sitios diferentes. Los ARN resultantes difieren en sus extremos 5' en la región de la secuencia líder no traducida . Es posible que diferentes zonas líder determinen la naturaleza de la regulación de la expresión génica a nivel de traducción [4] .