Elemento Alu

Un '*elemento *Alu'''* é un curto tramo de ADN que foi caracterizado orixinalmente pola acción da endonuclease de restrición da bacteria *Arthrobacter luteus (Alu)*, que se pode encontrar no xenoma humano e no doutros primates. Os elementos *Alu* son os elementos transpoñibles máis abondosos, pois comprenden aproximadamente un millón de copias espalladas polo xenoma humano. Os elementos *Alu* son tamén coñecidos como xenes egoístas ou parasitos, porque a súa única función é a súa autorreprodución. Derivan dun pequeno ARN 7SL citoplasmático, un compoñente da partícula de recoñecemento do sinal. Os elementos *Alu* están moi conservados nos xenomas dos primates e orixináronse no xenoma dun antepasado dos Supraprimates.

As insercións *Alu* foron implicadas en varias doenzas humanas hereditarias e en varias formas de cancro. Os elementos *Alu'' modernos teñen unhas 300 pares de bases de lonxitude e, por tanto, son clasificados como elementos nucleares intercalados curtos (SINEs) dentro da clase dos elementos de ADN repetitivos. A estrutura típica é 5' - Parte A - A5TACA6 - Parte B - Cola poliA - 3', onde Parte A e Parte B son secuencias nucleotídicas similares. Dito con outras palabras, crese que os elementos *Alu* modernos xurdiron dunha fusión cabeza con cola de dous monómeros antigos fósiles (ou FAMs, do inglés *fossil antique monomers*) distintos hai uns 100 millóns de anos, polo que a súa estrutura é dímera con dous monómeros distintos, aínda que similares (brazos esquerdo e dereito), unidos por un tramo ligador (*linker*) rico en A. A lonxitude da cola poliA varía entre familias *Alu*.

Hai aproximadamente un millón de elementos *Alu* espallados polo xenoma humano e estímase que un 10,7% do xenoma humano consta de secuencias *Alu*. Porén, menos do 0,5% son polimórficos (é dicir, aparecen en máis dunha forma ou morfo). In 1988, Jerzy Jurka e Temple Smith descubriron que os elementos *Alu* estaban divididos en dúas grandes subfamilias chamadas AluJ (nomeada coa inicial do nome de Jurka) e AluS (nomeada pola de Smith), e outras subfamilias Alu foron tamén descubertas independentemente por diversos grupos. Posteriormente, unha subfamilia de AluS, incluía elementos Alu activos aos que se denominou AluY. A liñaxe AluJ data de hai 65 millóns de anos é o máis antigo e menos activo no xenoma humano. A liñaxe máis recente AluS é de hai uns 30 millóns de anos e aínda contén algúns elementos activos. Finalmente, os elementos AluY son os máis novos dos tres e teñen a maior disposición a moverse ao longo do xenoma humano. O descubrimento de subfamilias *Alu* orixinou a hipótese dos xenes mestres/fonte, e proporcionou a ligazón definitiva entre elementos transpoñibles (elementos activos) e ADN repetitivo intercalado (copias mutadas de elementos activos).

## ARN 7SL 
O extremo 5’ dos *Alu* deriva do ARN 7SL, unha secuencia transcrita por unha ARN polimerase III que codifica o elemento de ARN de SRP, unha abundante ribonucleoproteína.

A secuencia consenso dunha subfamilia principal de Alu contén un elemento de resposta ao ácido retinoico funcional. Os sitios hexámeros do elemento de resposta ao ácido retinoico funcional aparecen a continuación en maiúsculas e solápanse co promotor transcricional interno. Un exemplo dun monómero *Alu* humano, de 153 pares de bases, derivado do ARN 7SL é: GCCGGGCGCGGTGGCGCGTGCCTGTAGTCCCagctACTCGGGAGGCTGAGGCTGGAGGATCGCTTGAGTCCAGGAGT
TCTGGGCTGTAGTGCGCTATGCCGATCGGAATAGCCACTGCACTCCAGCCTGGGCAACATAGCGAGACCCCGTCTC.

A secuencia de recoñecemento da endonuclease *Alu I* é 5' ag/ct 3'; é dicir, o enzima corta o segmento de ADN entre os residuos de guanina e citosina (en maiúsculas arriba).

## Elementos Alu 
Os elementos *Alu* son responsables da regulación de xenes específicos de tecidos. Están tamén implicados na transcrición de xenes próximos e poden ás veces cambiar o modo en que se expresa un xene.

Os elementos *Alu* son retrotransposóns e parecen copias de ADN feitas a partir de ARNs transcritos pola ARN polimerase III. Os elementos *Alu* non codifican produtos proteicos. Son replicados como calquera outra secuencia de ADN, pero depende de retrotransposóns LINE para a xeración de novos elementos.

A replicación e mobilización de elementos *Alu* empeza por interaccións coas partículas de recoñecemento do sinal (SRPs), que axudan a que as proteínas recentemente traducidas alcanzan os seus destinos finais. O ARN *Alu* forma un complexo proteico específico cun heterodímero proteico que consta de SRP9 e SRP14.

A maioría das insercións de elementos *Alu* humanos poden encontrarse nas posicións correspondentes nos xenomas doutros primates, pero unhas 7000 insercións de *Alu* son exclusivas dos humanos.

## Impacto dos Alu en humanos 
Propúxose que os elementos *Alu* afectan á expresión xénica e conteñen rexións promotoras funcionais para receptores de hormonas esteroides. Debido ao abondoso contido de dinucleótidos CpG atopado nos elementos *Alu*, estas rexións serven como sitio de metilación, contribuíndo ata co 30% dos sitios de metilación no xenoma humano. Porén, os elementos *Alu* son tamén unha fonte común de mutacións en humanos, e tales mutacións están a miúdo confinadas a rexións non codificantes dos pre-ARNm (intróns), onde teñen pouco impacto discernible no individuo portador. As mutacións nos intróns (ou rexións non codificantes do ARN) teñen pouco ou ningún efecto sobre o fenotipo dun individuo se a porción codificada do xenoma do individuo non contén mutacións. As insercións Alu que poden ser prexudiciais para o corpo humano están inseridas en rexións codificantes (exóns) ou en ARNm despois do proceso de empalme.

Porén, a variación xerada pode utilizarse en estudos do movemento e ascendencia común das poboaciósn humanas, e o efecto mutaxénico dos *Alu* e retrotransposóns en xeral xogou un papel significativo na evolución recente do xenoma humano. Hai tamén varios casos nos que as insercións ou delecións *Alu* están asociadas con efectos específicos nos humanos:

### Asociacións con enfermidades humanas 
As insercións *Alu* son ás veces disruptivas e poden causar trastornos herdados. Porén, a maioría das variacións *Alu* actúan como marcadores que segregan coa enfermidade, polo que a presenza dun determinado alelo *Alu* non significa que o portador vaia ter necesariamente a doenza. O primeiro informe de recombinación mediada por *Alu* causante dunha predisposición herdada prevalente ao cancro fíxose nun artigo de 1995 sobre o *cancro colorrectal non poliposo hereditario*. No xenoma humano, as subfamilias activas máis recentemente foron as subfamilias do Elemento Transposón 6 AluS e 22 AluY debido á súa actividade herdada para causar varios cancros. Así, debido ao seu gran dano herdable é importante comprender as causas que afectan á súa actividade transcricional.

As seguintes enfermidades humanas foron ligadas con insercións *Alu*:
* Síndrome de Alport
* Cancro de mama
* Dexeneración coriorretinal
* Sarcoma de Ewing
* Hipercolesterolemia familiar
* Hemofilia
* Síndrome de Leigh
* Mucopolisacaridose VII
* Neurofibromatose
* Diabetes mellitus tipo II

E as seguintes enfermidades foron asociadas con variacións de ADN dun só nucleótido en elementos Alu que afectan a niveis de transcrición:
* Enfermidade de Alzheimer
* Cancro de pulmón
* Cancro gástrico

### Outras mutacións humanas asociadas a Alu 
* O xene *ACE*, que codifica o enzima convertedor da anxiotensina, ten dúas variantes comúns, unha cunha inserción *Alu* (*ACE*-I) e outra cunha deleción *Alu* (*ACE*-D). Esta variación foi ligada a cambios na capacidade deportiva: a presenza do elemento *Alu* está asociada cun mellor rendemento en probas deportivas orientadas á resistencia física (por exemplo, tríatlons), mentres que a súa ausencia está asociada co mellor rendemento en probas orientadas á forza (e potencia).
* A duplicación xénica da opsina, que tivo como resultado a recuperación do tricromatismo en primates do Vello Mundo (incluíndo os humanos) está flanqueada por un elemento *Alu*, o que implica o papel do *Alu* na evolución da visión das cores.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Ligazóns externas 
* 
*