Tarea P1S3

EMPEZAR

Manuela Ortega Soler | 00516338 Ángel Emiliano Ordoñez Cobo | 00532993 Miriam Martinez Carrillo | 00465760

Docente: Abril Saint Martin Castellanos

Laboratorio, TAREA.P1S3

Genómica y proteómica

Conclusiones

Investigación Mutation Cluster

Referencias

Esquema comparativo paciente CRC y sano (Proliferación)

Esquema comparativo paciente CRC y sano (Proteína)

Implicaciones PROTEÓMICAS de una mutación tipo SNP en fenotipo maligno.

Implicaciones GENÓMICAS de una mutación tipo SNP en fenotipo maligno

Esquema comparativo paciente CRC y sano (transcrito)

Que sucede con la secuencia de aminoácidos de la proteína APC en la presencia de la mutación puntual SNP rs77056664

ÍNDICE Parte B

Secuencia (nucleótidos) de amplificación desde el primer hAPCFwd hasta SNP rs77056664

Nucleotido que cambia en la presencia de la mutación SNP rs77056664

Localización del SNP rs77056664 en el gen APC

Secuencia de amplificación (núcleotidos) desde el primer hAPCFwd hasta SNP rs77056664 en dos escenarios

ÍNDICE Parte A

Esta mutación puntual se encuentra en la región que codifica para la glutamina (Q), y el cambio de base se hace en la posición de la citocina.

Localización del SNP rs77056664 en el gen APC

En esta imágen podemos observar la ubicación del SNP RS77056664 en el exón 15 del gen APC.

En el cáncer colorrectal esporádico, las mutaciones tienden a concentrarse en esta región específica, creando lo que se conoce como un "hotspot" de mutaciones. Estas mutaciones en la MCR suelen ser cambios de sentido erróneo (missense) o cambios en el marco de lectura (frameshift) que resultan en una proteína APC truncada o no funcional. La pérdida de función de APC debido a estas mutaciones interrumpe la capacidad de la proteína para regular el ciclo celular y mantener la adhesión celular, contribuyendo así a la formación de pólipos adenomatosos y su progresión a cáncer.La importancia de la MCR radica en que su mutación casi siempre resulta en una pérdida de función del gen APC, lo cual es una característica fundamental en la carcinogénesis colorrectal. En el cáncer colorrectal esporádico en pacientes mayores, la mayoría de las mutaciones se encuentran en esta región, lo que ha llevado a un enfoque intensivo en esta área para la detección y el estudio del cáncer colorrectal.

Mutation cluster en gen APC

La mutation cluster region (MCR) en el gen APC es una región altamente relevante en el estudio del cáncer colorrectal debido a su alta densidad de mutaciones. Esta región está localizada en el exón 15 del gen APC, que abarca desde el codón 1286 hasta el codón 1513. Este segmento del gen APC es crítico porque codifica para gran parte de la proteína APC, la cual desempeña un papel esencial en la regulación del crecimiento celular y la proliferación a través de la vía de señalización Wnt.

Este SNP se caracterísa por el cambio de una citocina (C) por una adenina (A) o por una timina (T), ocasionando una alteración en el aminoácido que se incorpora en la proteína. El cambio por T es la variante que se considera patogénica.

Nucleotido que cambia en la presencia de la mutación SNP rs77056664

En esta imágen podemos observar cuál es la secuencia que conforma la región del primer forward haasta el SNP, se puede apreciar la base de Citocina que es sustituida en estos eventos.

AGTAGAAGTGGTCAGCCTCAAAAGGCTGCCACTTGCAAAGTTTCTTCTATTAACC (A/T)

Secuencia de amplificación desde el primer hAPCFwd hasta la donde se encontraría la SNP rs77056664:

Secuencia (nucleótidos) de amplificación desde el primer hAPCFwd hasta SNP rs77056664

En este ejemplo podemos observar la alineación de una secuencia de bases de un pacinte sano y un pacinte enfermo.

Paciente enfermo:

Paciente sano:

Cambio de C por T.

Como sería en un paciente sano (Alineamiento de secuencias)

Secuencia de amplificación (núcleotidos) desde el primer hAPCFwd hasta SNP rs77056664 en dos escenarios

Como sería en un paciente CRC

En ambos casos, el SNP tiene un impacto directo en la conformación y función de la proteína APC, que es crucial para la regulación de la vía de señalización Wnt y otros procesos celulares esenciales. La pérdida o alteración de la función de esta proteína debido a la mutación puede influir en la progresión de enfermedades como el cáncer colorrectal, subrayando la importancia de este SNP en la patogénesis de la enfermedad.

El SNP rs77056664 en el gen APC, ubicado en el exón 15, es una mutación no sinónima que altera la secuencia de aminoácidos de la proteína APC. Si la mutación cambia una citosina por timina, se genera un codón de terminación prematuro que produce una proteína truncada, lo que compromete su función como supresor tumoral y puede contribuir al desarrollo de cáncer colorrectal. Por otro lado, si la mutación cambia una citosina por adenina, el codón original para glutamina se convierte en uno que codifica para lisina, lo que podría afectar la estructura y funcionalidad de la proteína, aunque de una manera menos drástica.

Que sucede con la secuencia de aminoácidos de la proteína APC en la presencia de la mutación puntual SNP rs77056664.

Transcrito en paciente con CRC

Transcrito en paciente sano

La transcripción en esta situación, no se ve afectada, ya que la mutación se encuentra a nivel del Exón y no del promotor, en ambas imagenes se puede observar el mRNA que en el proceso de traducción se convertirá en un conjunto de aminoacidos para formar la proteína. lo único que podemos destacar de ambos escenarios es que, si bien la transcripción se lleva acabo de manera normal, el nucleotido citocina (C) cambia por la timina (T), lo que en el proceso de traducción si representará un problema mayor.

Esquema comparativo paciente CRC y sano (transcrito)

Como es la proteína en paciente con CRC

Como es la proteína en paciente sano

Esquema comparativo paciente CRC y sano (Proteína)

+Info

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Proliferación celular en paciente con CRC

Proliferación celular en paciente sano

Esquema comparativo paciente CRC y sano (Proliferación)

+Info

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Conclusiones

La progresión del cáncer colorrectal es el resultado de una interacción compleja entre mutaciones genéticas, alteraciones epigenéticas y disfunciones en la adhesión celular. En un paciente sano, el gen APC regula la proliferación celular a través de la degradación de la beta-catenina, manteniendo controlada la división celular y la integridad del epitelio. Además, las proteínas de adhesión, como la E-cadherina y las cateninas, garantizan la cohesión celular, evitando la invasión de tejidos adyacentes.

En pacientes con CRC, una mutación en el gen APC, como la SNP rs77056664, afecta la capacidad de la proteína APC para degradar beta-catenina, lo que conduce a una acumulación excesiva de esta proteína y a la activación de genes promotores de la proliferación celular. Al mismo tiempo, la hipermetilación en las islas CpG de los promotores de genes supresores de tumores inhibe la expresión adecuada de estos genes, intensificando el crecimiento tumoral. A esto se suma la pérdida de función de las cadherinas, lo que favorece la liberación de células tumorales y su capacidad para invadir y generar metastasis en otros tejidos. La SNP rs77056664 es un ejemplo de cómo una pequeña variación genética en el gen APC puede alterar profundamente la función de esta proteína clave, afectando la estabilidad del genoma y facilitando la progresión tumoral. Estas mutaciones, combinadas con los cambios epigenéticos y las alteraciones en las vías de adhesión celular, explican la dinámica del cáncer colorrectal.

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Referencias

En un paciente enfermo con una mutación en el gen APC, este mecanismo de control se ve comprometido. La proteína APC mutada no puede regular eficazmente la beta-catenina, lo que provoca su acumulación en el citoplasma y su eventual translocación al núcleo, donde activa la transcripción de genes que promueven la proliferación celular y el crecimiento tumoral. Además, la pérdida de la funcionalidad de APC contribuye a la disminución de las uniones adherentes mediadas por E-cadherina y cateninas, debilitando la adhesión celular. Esta disminución en la adhesión intercelular permite que las células cancerosas adquieran mayor motilidad, invadan tejidos adyacentes y se diseminen a través de los vasos linfáticos y sanguíneos, favoreciendo la invasión y metástasis.

En un paciente con mutación en el gen APC, esta regulación se ve comprometida. La mutación impide la degradación de β-catenina, lo que resulta en una activación constante de la vía Wnt. Esto lleva a una proliferación excesiva de células madre que no se diferencian correctamente ni son eliminadas de manera oportuna. Estas células proliferan sin control en la base de las criptas, formando pólipos en el colon. Con el tiempo, a medida que se acumulan más mutaciones en otros genes, como K-RAS y TP53, estos pólipos pueden evolucionar hacia cáncer colorrectal, caracterizado por un crecimiento celular maligno e invasivo.

En un paciente sano, la proteína APC es importante en la regulación de la proliferación celular y en la adhesión intercelular, particularmente en los tejidos epiteliales. La APC interactúa con las cateninas, especialmente la beta-catenina, que es una proteína clave en las uniones adherentes mediadas por cadherinas, como la E-cadherina. En condiciones normales, APC regula la degradación de la beta-catenina en el citoplasma, evitando que esta se acumule y active de manera descontrolada las vías de señalización que promueven la proliferación celular y el crecimiento tumoral. Además, al contribuir a la estabilidad de las uniones adherentes, APC ayuda a mantener la cohesión del tejido epitelial, limitando la motilidad celular y, por tanto, el potencial invasivo de las células.

En un paciente sano, la proliferación celular en el epitelio colónico está estrictamente regulada por varias vías, incluida la vía Wnt/β-catenina. El gen APC desempeña un papel central en esta regulación, ya que su función es degradar β-catenina para evitar una activación continua de la vía Wnt. En condiciones normales, las células madre en la base de las criptas colónicas proliferan de manera controlada y se diferencian a medida que migran hacia la superficie del epitelio, donde finalmente son eliminadas por apoptosis. Este equilibrio asegura que las células viejas o dañadas sean reemplazadas de forma adecuada sin riesgo de acumulación descontrolada de células.