Elemento de resposta ao ferro

Non confundir con Sitio de entrada ao ribosoma interno ou IRES. En bioloxía molecular, o elemento de resposta ao ferro, elemento que responde ao ferro ou elemento sensible ao ferro, abreviado como IRE (do inglés Iron response element ou Iron-responsive element) é un segmento de certos ARNm con estrutura de talo-bucle que se une ás proteínas que responden ao ferro (IRPs, ou IRE-BP ou IRBP). Os IREs atópanse nas rexións non traducidas ou UTR de varios ARNms que codifican produtos implicados no metabolismo do ferro. Por exemplo, O ARNm da proteína ferritina (unha proteína que almacena ferro) contén un IRE no seu segmento 5' UTR. Cando a concentración de ferro é baixa, as IRPs únense ao IRE do ARNm da ferritina facendo que se reduza a frecuencia de tradución. Polo contrario, a unión a múltiples IREs da rexión 3' UTR do receptor da transferrina (implicado na captación de ferro) dá lugar a un incremento da estabilidade do ARNm.
O comportamento das distintas proteínas de resposta ao ferro (IRPs) é diferente. En condicións de niveis elevados de ferro no organismo humano, a IRP1 únese a un complexo de ferro e adopta unha conformación de aconitase que non permite a unión ao IRE. Polo contrario, a IRP2 degrádase cando hai altos niveis de ferro. Hai variación na afinidade entre distintas IREs e diferentes IRPs. Algúns IREs poden tamén ser afectados por un splicing alternativo.
Os IREs atópanse en diversos grupos taxonómicos excepto en plantas e bacterias. Estrutura
Os IREs son forquitas cun bucle terminal constante e talos con bases apareadas interrompidos por un bucle/avultamento interno (no ARNm da ferritina) ou por un avultamento C (na m-aconitase, no receptor da transferrina). A hélice superior dos IREs coñecidos mostra unha maior conservación da estrutura comparada coa da hélice inferior. As bases que compoñen as hélices son variables. A C do avultamento de metade do talo é unha característica moi distintiva (aínda que se viu nesa posición unha G no IRE da ferritina da lagosta de mar). O bucle apical dos IREs coñecidos consiste nun triplete AGA ou AGU. Este está apertado por unhas G-C apareadas e hai ademais un U, C ou A que forman un avultamento na hélice superior. A estrutura cristalina e datos de resonancia magnética nuclear (NMR) mostran a presenza dun U que forma un avultamento no talo inferior do IRE da ferritina. Isto está en consonancia coa estrutura secundaria predita. Nos IREs de moitos outros ARNm non hai datos que apoien a existencia deste U formando un avultamento. En consecuencia, creáronse dous modelos RFAM para o IRE, un cun U avultado e outro sen el. Exemplos
Entre os xenes que conteñen IREs están o FTH1, o FTL, o TFRC, o ALAS2, o Sdhb, o AC02, o Hao1, o SLC11A2, o NDUFS1, o Slc40a1 o CDC42BPA, o CDC14A, e o EPAS1. Moitos destes xenes teñen papeis directos e claros no metabolismo do ferro. Outros mostran unha conexión menos obvia. O xene ACO2 codifica unha isomerase que cataliza a isomerizción reversible do citrato e isocitrato. O xene EPAS1 codifica un factor de transcrición implicado nas rutas de detección de oxíxeno por medio da indución de xenes regulados polo oxíxeno en condicións de baixos niveis de oxíxeno. O xene CDC42BPA codifica unha quinase cun papel na reorganización do citoesqueleto. O xene CDC14A codifica unha fosfatase de especificidade dual implicada no control do ciclo celular e tamén interacciona cos cromosomas na interfase.