Evolutionary Dynamics

Análisis Evolutivo de Regiones de Baja Complejidad

Dr. Pablo Mier Muñoz

Investigador/a Principal

Análisis evolutivo de regiones de baja complejidad

Las regiones de baja complejidad (LCRs) son regiones proteicas en las que la distribución de frecuencias de los aminoácidos se desvía del uso común de aminoácidos. Se calcula que los residuos de las LCR representan el 20% y el 8% de todas las secuencias conocidas de eucariotas y procaryotas, respectivamente. Para definir las LCR se han utilizado históricamente múltiples conceptos relacionados con la composición, periodicidad y estructura de las secuencias. En cuanto a la composición de aminoácidos, aunque existe la noción general de que las LCR en proteínas deben tener un exceso de uno o unos pocos tipos de residuos de aminoácidos, no hay consenso sobre qué métrica es la más apropiada. Además, el concepto de LCR se entremezcla con el de repeticiones de secuencias. Las repeticiones se asocian inevitablemente a las LCR, ya que las repeticiones más cortas dan lugar a regiones con menor diversidad de aminoácidos.

Las homorrepeticiones, polyX o repeticiones de aminoácidos, son motivos proteicos definidos como series consecutivas de un único residuo. Son las LCR más simples y dependen de la abundancia muy localizada de un aminoácido. Cualquier aminoácido puede formarlos, aunque algunos polyX son mucho más abundantes que otros (lo que también depende de la taxonomía de la especie). Están asociados a múltiples funcionalidades, desde ayudar a la localización de proteínas hasta mediar en las interacciones proteína-proteína. Muchas homorrepeticiones aún no se han caracterizado funcionalmente, a pesar de su gran abundancia en eucariotas. Esto los convierte en un motivo proteico interesante para un paso posterior a la secuenciación en términos de anotación del proteoma.

Publicaciones recientes más relevantes

Schumbera E+, Mier P+, Andrade-Navarro MA*. Phase separating Rho: a widespread regulatory function of disordered regions in proteins revealed in bacteria. Signal Transduction and Targeted Therapy 8(2023), 253. PMID: 37344523.
Mier P*, Paladin L, Tamana S, Petrosian S, Hajdu-Soltész B, Urbanek A, Gruca A, Plewczynski D, Grynberg M, Bernadó P, Gáspári Z, Ouzounis C, Promponas VJ, Kajava AV, Hancock JM, Tosatto SCE, Dosztanyi Z, Andrade-Navarro MA. Disentangling the complexity of low complexity proteins. Brief Bioinform 21(2020), 458-472. PMID: 30698641.
Jarnot P, Ziemska-Legiecka J, Dobson L, Merski M, Mier P, Andrade-Navarro M.A., Hancock J.M., Dosztanyi Z, Paladin L, Necci M, Piovesan D, Tosatto S.C.E., Promponas V.J., Grynberg M., Gruca A*. PlaToLoCo: the first web meta-server for visualization and annotation of low complexity regions in proteins. Nucleic Acids Res 48(2020), W77-W84. PMID: 32421769.
Mier P, Elena Real C, Urbanek A, Bernadó P, Andrade-Navarro MA*. The importance of definitions in the study of polyQ regions: a tale of thresholds, impurities and sequence context. Comput Struct Biotechnol J 18(2020), 306-313. PMID:32071707.
Tørresen OK, Star B, Mier P, Andrade-Navarro MA, Bateman A, Jarnot P, Gruca A, Grynberg M, Kajava AV, Promponas VJ, Anisimova M, Jakobsen KS, Linke D*. Tandem repeats lead to sequence assembly errors and impose multi-level challenges for genome and protein databases. Nucleic Acids Res 47(2019), 10994-11006. PMID: 31584084.