Què són les selenoproteïnes?
Les selenoproteïnes són un tipus de proteïnes que incorporen en la seva estructura una selenocisteïna (Sec o U). L'estructura molecular de la selenocisteïna consisteix en un anàleg de l'aminoàcid cisteïna en el qual s'ha substituït un àtom de sofre per un àtom de seleni. La selenocisteïna forma part dels vint aminoàcids del codi genètic.. El codó que codifica per a les selenoproteïnes és el UGA, i es tracta d’un codó de parada (stop codon). D’aquesta manera, es imprescindible la presència d’una maquinària específica que s’encarregui de tornar a codificar aquest codó impedint aixÍ que s’aturi la traducció.
El nombre de famílies de selenoproteïnes pot variar depenent de l'espècie estudiada. Tanmateix, en els vertebrats les selenoproteïnes estan bastant conservades, on es poden identificar 28 selenoproteïnes ancestrals presents en la majoria de les espècies i solen ser enzims redox, implicats en reaccions d'oxidació-reducció, degut a l'alta reactivitat de l'àtom de seleni situat al centre catalític.
Figura 1. Estructura de la cisteïna (Cys) i de la selenocisteïna (SeCys)
La funció del seleni
El seleni és un micronutrient essencial per a moltes formes de vida que inclouen els arqueobacteris, bacteris i eucariotes. Degut a la seva elevada toxicitat mai es troba de forma lliure sinó que forma part de l'aminoàcid selenocisteïna (SeCys). La seva funció recau en la prevenció de problemes cardiovasculars, en la disminució de la resposta viral i en presentar una capacitat protectora antioxidant i anticancerígena.
Biosíntesi de les selenoproteïnes i maquinària necessària
Per a la síntesi de les selenoproteïnes es requereix una maquinària que dugui a terme dues funcions principals. Per una banda, la síntesi d’una selenocisteïna a partir d’una serina (es sintetitza selenocistenil-tRNAsec a partir de seril-tRNAser) i, per altra banda, incorporar aquesta selenocisteïna en la selenoproteïna que s’està codificant. Les proteïnes implicades en cada procés són les següents:
- Síntesis de selenocisteïna: SPS1, SPS2, SLA/LP i Sec43p.
- Incorporació de selenocisteïna a la selenoproteïna: Efsec, SBP2 i tRNAsec.
- L'element SECIS
Elements que intervenen en la síntesi de la selenocisteïna
- Selenofosfat sintetasa (SPS):
SPS1: forma un complex amb les proteïnes involucrades en la biosíntesi de la selenocisteïna. No s’observa funció en la síntesi del selenofosfat.
SPS2: s’encarrega de sintetitzar selenofosfat a partir del seleni. També és essencial per generar el donant de seleni per a la síntesi de selenocisteïna. És un homòleg de la SelD. - PSTK (Phosphoseryl tRNA kinase): és una quinasa que fosforila la serina del seril-tRNAser per transferir-li al monoselenofosfat. Obtenint així el fosfoseril-tRNAser. En bacteris plantes i llevats no s'hi troba PSTK, de manera que no es fosforila la Serina i el substrat de SecS és seryl-tRNA.
- SLA/LP: és una selenocisteïna sintasa que defosforila la serina que s’ha fosforilat prèviament per la PSTK i transforma el fosfoseril-tRNAser a selenocistenil-tRNAsec.
- Secp43 (selenocysteine associated protein): forma un complex amb el tRNAsec i participa en la síntesi de la selenocisteïna. Regula els nivells d'expressió de tRNAsec metilat i estabilitza el complex eEFsec-SBP2-tRNAsec.
Elements que intervenen en la incorporació de la selenocïsteina en la selenoproteïna que s’està codificant
- SBP2 (SECIS binding protein): s’uneix a l’element SECIS i recluta el complex eEFsec/selenocistenil-tRNAsec en el ribosoma.
- eEFsec (eukaryotic elongation factor, selenocysteine-tRNA-specific): és un factor d’elongació específic per selenocisteïna-tRNAsec ja que proporciona Sec-tRNASec al lloc A del ribosoma per la incorporació de Sec a la proteïna que s’està sintetitzant.
- tRNAsec: s’uneix al codó UGA i transporta la Sec fins al ribosoma.
Figura 2. L'esquema mostra el procés de síntesi de les selenoproteïnes.
Aotus nancymaae
1. Classificació taxonòmica
- Regne: Animalia
- Fílum: Chordata
- Subfílum: Vertebrata
- Classe: Mammalia
- Ordre: Primates
- Família: Aotidae
- Gènere: Aotus
- Espècie: A. nancymaae
2. Descripció i hàbitat
La mona de nit de Nancy Ma (Aotus nancymaae) és una espècie de primat de Sud-Amèrica. Aquesta mona de nit viu al Brasil, Colòmbia i al Perú. És coneguda en la investigació mèdica pel seu rol com a organisme model en l'estudi de l'antigen de Duffy. És una espècie de dimensions petites, ulls grans i presenta una cua que no és prènsil.
El seu pes ronda entre els 550 i 950 grams i presenta una longitud entre 53 -77 cm. Es caracteritza per presentar un pelatge curt, suau i dens que pot ser marró o gris brillant. Téuna banda taronja al voltant del coll, en la cara interna de les extremitats i a la base de la cua. Posseeix una glàndula caudal present en ambdós sexes que utilitza per a marcar el territori.
Figura 3. Representació de l'hàbitat d'Aotus nancymaae i la seva morfologia externa
3. Reproducció
Viuen en grups petits formats per un parell de cries i fins a un màxim de tres dels descendents més recents. Quan les cries arriben a l’edat adulta, forcen a un individu de la família a abandonar el grup i a buscar-ne un altre. Per tal d’atraure un nou grup, emeten sons característics en territoris ocupats esperant a ser acollits.
Les femelles tenen un desig sexual de 19 dies i tenen una cria després de cada gestació. Molt rarament poden arribar a tenir dues cries, però sol ser degut a l’existència d’una alta disponibilitat. Aotus nancymaae dóna a llum a una cria ben desenvolupada i el final de l’alletament té lloc a les 3 setmanes del naixement, però les cries conviuen amb el grup durant dos anys.
4. Comportament
Aotus nancymaae són socials. Formen petits grups de dos a cinc espècies que estan directament relacionats, però la competència pels recursos i per buscar refugi genera una forta territorialitat dins dels grups. Els arbres utilitzats per a la cerca d'aliment són les úniques àrees en les quals hi ha un solapament dels territoris. Defensen els seus territoris a través d’una vocalització agressiva i, en cas de necessitat, també poden arribar a utilitzar la violència.
Dormen en refugis acuradament seleccionats durant el dia. Aquesta selecció té lloc en funció de tres criteris: protecció dels depredadors (inclou l'ocultació i múltiples sortides per facilitar la fugida), un fàcil accés i espai suficient per albergar a tot el grup junt. Aquests espais inclouen allotjaments com ara forats en els arbres, concavitats en les branques, matolls i branques en les quals poden formar els refugis. A causa de la naturalesa nocturna d'Aotus nancymaae, aquests refugis són compartits amb altres organismes de la regió amb relativament poca competència per l'espai.
5. Comunicació i percepció
Aotus nancymaae són espècies molt eloqüents. Per romandre en contacte, els grups d'Aotus nancymaae utilitzen constantment una sèrie de xiscles, xiulets i refilets. D’aquesta manera poden saber la posició del grup i la distància a la qual es troben. Un lleuger augment en el to permet la comunicació del perill de depredadors propers, i com que la comunicació és constant, tots els individus del grup són conscients de l'advertència i el que significa.
Aquestes senyals auditives s'utilitzen també per raons territorials. En la defensa d'un territori, les cries emeten una sèrie de grinyols, xiulets i refilets durant 30-40 minuts. Els grups rivals responen mitjançant xiscles més greus durant períodes més llargs des d'una distància curta. Aquest intercanvi és el principal mètode per mostrar la propietat d'un territori. Els adults solitaris també emeten grinyols mentre passen per un territori ocupat, i es creu que aquesta comunicació es fa servir per a l'atracció de companys.
Aotus nancymaae utilitza la percepció visual. A diferència de moltes altres espècies nocturnes, presenten el tapetum lucidum, una capa de teixit situada en la part posterior de l’ull que actua com un mirall que reflexa els raigs lluminosos i incrementa la llum disponible pels fotoreceptors. Aquest fenomen permet veure intensitats més altes de llum i, com que els impulsos nerviosos que es generen a la retina són molt ràpids, això també els permet augmentar la precisió de la visió i millorar la percepció de les preses en moviment. A més a més, aquesta espècie té els ulls molt grans, el que els hi permet una major captació de llum.
6. Alimentació
Aotus nancymaae són frugívors, i la seva dieta es composa principalment de fruits que complementa amb nèctar i flors de la part superior de la copa dels arbres. No obstant, de vegades també s'alimenten d'insectes.
7. Predació
Els colors atenuats del pelatge d'Aotus nancymaae són característics de moltes espècies nocturnes. Aquest esquema de color, juntament amb el fet de que són actius només durant la foscor, fa que siguin més difícils de ser observats pels depredadors. La mida gran d’ulls i els senyals nerviosos accelerats permeten a Aotus nancymaae percebre més ràpidament i veure-hi millor en el període nocturn.
Es comuniquen constantment permetent, d’aquesta manera, saber la ubicació dels membres de la seva família i notificar de la presència de depredadors. Un dels criteris d’elecció del niu és que presenti múltiples sortides per a casos d'emergència. Això permet a Aotus nancymaae evacuar ràpidament els seus propis nius sense ésser acorralats a dins.
Hi ha poca informació sobre la depredació d’aquesta espècie. S'especula que per la seva naturalesa nocturna, fort comportament vocal i l’alta capacitat defensiva, Aotus nancymaae sigui una presa difícil de caçar. Les grans serps arbòries podrien ser els seus principals depredadors.