U molekulskoj biologijidomaćinski geni su tipski konstitutivni gen koji su potrebni za održavanje osnovne ćelijske funkcije i ekspresije u svim ćelijama organizama u normalnim i pato-fiziološkim uvjetima.[1][2][3][4] Iako se neki geni za „održavanje domaćinstva“ eksprimiraju relativno konstantno u većini nepatoloških situacija, ekspresija drugih domaćinskih gena može varirati ovisno o eksperimentalnim uvjetima.[1][5]
Porijeklo izraza "gen za održavanje domaćinstva" (domaćinski gen) ostaje nejasno. Literatura iz 1976. koristila je ovaj termin za opisivanje tRNK i rRNK.[6] U eksperimentalne svrhe, ekspresija jednog ili više domaćinskih gena koristi se kao referentna tačka za analizu nivoa ekspresije drugih gena. Ključni kriterij za upotrebu takvih gena na ovaj način je da je odabrani domaćinski gen jednoliko eksprimiran, s malom varijancom i u kontrolnim i u eksperimentalnim uvjetima. Valjaciju domaćinskih gena treba poznavati prije njihove upotrebe u eksperimentima ekspresije gena, poput RT-PCR. Nedavno su web-baze podataka i human[mrtav link] i mouseArhivirano 6. 11. 2020. na Wayback Machine domaćinski i referentni geni/transkripti, zvani Housekeeping and Reference Transcript AtlasArhivirano 18. 5. 2021. na Wayback Machine (HRT Atlas), was developed to offer updated list of housekeeping genes and reliable candidate reference genes/transcripts for RT-qPCR data normalization.[1] Ovoj bazi podataka može se pristupiti na adresi http://www.housekeeping.unicamp.brArhivirano 18. 5. 2021. na Wayback Machine.
Regulacija domaćinskih gena
Domaćinski geni čine većinu aktivnih gena u genomu, a njihova ekspresija je očito vitalna za preživljavanje. Nivo ekspresije domaćinskih gena fino je podešen, kako bi zadovoljio metaboličke zahtjeve u različitim tkivima. Biohemijske studije o transkripciji) inicijaciji promotora domaćinskog gena bile su teške, dijelom zbog manje karakteriziranih promotorskih motiva i procesa iniciranja transkripcije.
Promotori domaćinskih gena općenito su osiromašeni TATA-kutijama, imaju visok sadržaj GC-a i visoku učestalost CpG-otoka.[7] U rodu Drosophila, gdje promotor nema specifičnih CpG-otoka, promotori domaćinskih gena sadrže elemente DNK kao što su DRE, E-kutija ili DPE.[8] Mjesta početka transkripcije domaćinskih gena mogu se prostirati na području od oko 100 bp, dok su mjesta početka transkripcije razvojno reguliranih gena obično fokusirana na usko područje.[9][10][11] Malo se zna o tome kako je uspostavljena inicijacija disperzirane transkripcije domaćinskih gena. Postoje transkripcijski faktori koji su posebno obogaćeni i reguliraju promotore domaćinskih gena.[12][13] Nadalje, njihove promotore reguliraju poslovi pojačivače, ali ne i razvojno regulirani pojačivači.[14]
Opći domaćinski geni čovjeka
Slijedi djelimična lista "domaćinskih gena". Za potpuniji i ažurirani popis, pogledajte HRT Atlas databaseArhivirano 18. 5. 2021. na Wayback Machine koji su kompilirali Bidossessi W. Hounkpe et al. Baza podataka izgrađena je rudarenjem više od 12.000 skupova podataka RNK-seq podataka za ljude i miševe.
Postoji značajno preklapanje funkcija s obzirom na neke od ovih proteina. Konkretno, geni povezani s Rho-om važni su u jedarnoom prometu (tj. mitozi), kao i u pokretljivosti duž citoskeleta općenito. Ovi geni su od posebnog interesa za istraživanje raka.
RAB10: NM_016131 Muške GTPaze Rab ključni su regulatori promerta unutaćelijske membrane, od stvaranja transportnih vezikula do njihove fuzije s membranama
CCNG1: NM_004060 Može odigrati ulogu u regulaciji rasta
CCNH: NM_001239 Uključen u kontrolu ćelijskog ciklusa i u transkripciju RNK pomoću RNK- polimeraze II. Njegova ekspresija i aktivnost su konstantni tokom ćelijskog ciklusa
CCNK: NM_001099402 Regulatorna podjedinica ciklin-zavisnih kinaza koja posreduje u fosforilaciji velike podjedinice RNK-polimeraze II
CCNL1: NM_020307 Transkripcijski regulator koji sudjeluje u reguliranju procesa prerade pre-iRNK
CCNL2: NM_030937 Transkripcijski regulator koji sudjeluje u reguliranju procesa prerade pre-iRNK. Također modulira ekspresiju kritičnog apoptotskog faktora, što dovodi do ćelijske apoptoze
CCNY: NM_145012 Pozitivna regulatorna podjedinica ciklin-zavisnih kinaza CDK14/PFTK1 i CDK16. Djeluje kao regulator ćelijskog ciklusa signalnog puta Wnt tokom G2/M faze
PPP1CA: NM_002708 Proteinska fosfataza koja se povezuje s preko 200 regulatornih proteina i tvori visoko specifične holoenzime koji defosforiliraju stotine bioloških meta
PPP2R1A: NM_014225 [15] Negativni regulator rasta i ćelijskih dioba kod Homo sapiens protein-fosfataza 2 (bivša 2A), regulatorna podjedinica A (PR 65),
RAD17: NM_002872 Neophodan za održivi [[ćelijski rast, održavanje hromosomske stabilnosti i aktivaciju kontrolne tačke zavisne od ATR-a, nakon oštećenja DNK
PRKAG1:[2] Osjeća nivo energije i inaktivira HMGCoA reduktazu i acetil CoA karboksilazu
PRKAA1: NM_006251 Katalitska podjedinica AMP-aktivirane protein-kinaze (AMPK), protein kinaznog senzora energije koja ima ključnu ulogu u regulaciji ćelijskog energetskog metabolizma
PRKAB1: NM_006253 Ne-katalitska podjedinica AMP-aktivirane protein-kinaze (AMPK), protein kinazni senzor energije koja ima ključnu ulogu u regulaciji metabolizma ćelijske energije
PRKACA: NM_002730 Fosforilizira veliki broj supstrata u citoplazmi i jedru.
SDHB: NM_002973, Podjedinica proteina gvožđe-sumpor (IP) sukcinat dehidrogenaze (SDH) koja je uključena u kompleks II mitohondrijskog lanca transporta elektrona i odgovorna je za prijenos elektrona iz sukcinata u ubikinon (koenzim Q)
SDHC: NM_003000 Podjedinica sukcinat dehidrogenaze (SDH) koja učvršćuje membranu i koja je uključena u kompleks II transportnog lanca elektrona mitohondrija i odgovorna je za prijenos elektrona iz sukcinata u ubikinon (koenzim Q).
UQCC: NM_018244 Potrebno za sastavljanje kompleksa ubikinol-citohrom c reduktaze (kompleks mitohondrijskog respiratornog lanca III ili kompleks citohroma b-c1)
SULT1A3:[2]Sulfatna konjugacija (napomena: SULT1C se u ranijoj literaturi navodi kao sveprisutan[15] ali ovo može biti primjer različitih oznaka; koristi se za upućivanje na zajedničko područjedva blisko povezana gena. Ako je oznaka prekratka, onda možda nije dovoljno specifična da se uistinu odredi jedan član porodice gena iz druge)
Iako je ovaj članak posvećen genima koji se sveprisutno eksprimiraju, ovaj odjeljak je za gene čiji sadašnji naziv odražava njihovu relativnu regulaciju u testisima.
^Butte AJ, Dzau VJ, Glueck SB (decembar 2001). "Further defining housekeeping, or "maintenance," genes Focus on "A compendium of gene expression in normal human tissues"". Physiological Genomics. 7 (2): 95–6. doi:10.1152/physiolgenomics.2001.7.2.95. PMID11773595.
^Greer S, Honeywell R, Geletu M, Arulanandam R, Raptis L (april 2010). "Housekeeping genes; expression levels may change with density of cultured cells". Journal of Immunological Methods. 355 (1–2): 76–9. doi:10.1016/j.jim.2010.02.006. PMID20171969.
^Rifkind RA, Marks PA, Bank A, Terada M, Maniatis GM, Reuben R, Fibach E (Nov–Dec 1976). "Erythroid differentiation and the cell cycle: some implications from murine foetal and erythroleukemic cells". Annales d'Immunologie. 127 (6): 887–93. PMID1070288.
