Ein Haushaltsgen (auch englisch housekeeping gene, nicht-reguliertes Gen, konstitutiv exprimiertes Gen) ist ein Gen, welches unabhängig von Zelltyp, Zellstadium und äußeren Einflüssen exprimiert wird (meistens basal), im Gegensatz zu den regulierten Genen.[1][2]

Haushaltsgene sind typischerweise Gene, die die Strukturmoleküle und Enzyme, die mit dem Grundstoffwechsel von Zellen zusammenhängen, beispielsweise mit dem Glukose-Stoffwechsel, codieren.[3]

Sie enthalten oft keine TATA-Box, dafür aber CAAT- oder GC-Boxen.[4] Die GC-Box (Sequenz GGGCGG) ist der Promotor von Haushaltsgenen.[5]

Haushaltsgene des Menschen

Genexpression

Transkriptionsfaktoren

SREBP Sterol Regulatory Element Binding Protein
  • ATF4[6][7] aktivierender Transkriptionsfaktor 4
  • BTF3[6][7]
  • E2F4[6]
  • ERH (Gen)[6][7] Enhancer of rudimentary homolog of drosophila (wird benötigt für den ersten enzymatischen Schritt in der Pyrimidin-Synthese. Reguliert durch MITF)
  • HMGB1[6][7] High-Mobility-Group-Protein B1, bindet DNA
  • ILF2[6]
  • IER2[6] früher ETR101 Immediate Early Protein
  • JUND[6][7]
  • LTBP4[6]
  • LMO1[6] Rhombotin 1
  • MYC[6][7] bei Mutationen auch als Onkogen betrachtet. Reguliert die Transkription von 15 % aller Gene.
  • PAX8[6]
  • PHF1[6][7] Plant homology domain
  • PTTG1IP[6]
  • SREBF1[6] Sterol Regulatory Element Binding Protein Smith Magenis
  • TBP[8] synonym TATA-binding protein oder GTF2D oder TFIID
  • TCEB2[6][7] Elongin
  • TCOF1[6] interagiert mit UBF
Repressoren
  • ANF91, HPF7, HTF10[6] Kruppel Associated Box domain
  • ID3 (gene)[6] hemmt die DNA-Bindung
  • PUF60[6][7]
  • NFKBIA[6][7] Genprodukt IκBα hemmt NF-κB
  • RING1[6]

Spleißen

Small nuclear ribonucleoprotein-assoziierte Proteine B und B'

Translationsfaktoren

tRNA-Synthetasen

Gene die für Aminoacyl-tRNA-Synthetasen codieren, auch mitochondriale (2):

  • AARS Alanyl-tRNA-Synthetase NM_001605
  • AARSD1 Alanyl-tRNA-Synthetase-Domäne 1 enthaltend NM_001261434
  • AARS2 Alanyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_020745
  • CARS Cysteinyl-tRNA-Synthetase NM_001751
  • CARS2 Cysteinyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen) NM_024537
  • DARS Aspartyl-tRNA-Synthetase NM_001349
  • DARS2 Aspartyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_018122
  • EARS2 Glutamyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen) NM_001083614
  • EPRS Bifunktionelle Glutamyl/Prolyl-tRNA-Synthetase
  • FARSA Phenylalanyl-tRNA-Synthetase, alpha-Untereinheit NM_004461
  • FARSB Phenylalanyl-tRNA-Synthetase, beta-Untereinheit NM_005687
  • FARS2 Phenylalanyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_006567
  • HARS Histidyl-tRNA-Synthetase NM_002109
  • HARS2 Histidyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_012208
  • IARS Isoleucyl-tRNA-Synthetase NM_002161
  • IARS2 Isoleucyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_018060
  • LARS Leucyl-tRNA-Synthetase
  • LARS2 Leucyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_015340
  • MARS Methionyl-tRNA-Synthetase NM_004990
  • MARS2 Methionyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_138395
  • NARS Asparaginyl-tRNA-Synthetase NM_004539
  • NARS2 Asparaginyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen) NM_024678
  • PARS2 Prolinyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen)
  • RARS Arginyl-tRNA-Synthetase NM_002884
  • RARS2 Arginyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_020320
  • SARS Seryl-tRNA-Synthetase NM_006513
  • SARS2 Seryl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial
  • TARS Threonyl-tRNA-Synthetase NM_152295
  • TARS2 Threonyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial
  • VARS Valyl-tRNA-Synthetase
  • VARS2 Valyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_020442
  • TARS Tryptophanyl-tRNA-Synthetase
  • WARS2 Tryptophanyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_015836
RNA-bindende Proteine
  • PABPC1[6] PolyA-bindendes Protein
  • ELAVL3[6]

Ribosomale Proteine

RNA-Polymerasen

Proteinprozessierung

  • Cyclophilin A[8] Serin/Threonin-Phosphatase-Inhibitor, beteiligt an der Proteinfaltung
  • CANX[6][7] Faltet Glycoproteine im Endoplasmatischen Reticulum
  • CAPNS1[6][7] Calpain-Protease
  • NACA[6][7] Nascent Polypeptide-Associated Complex alpha Polypeptide
  • PFDN1[6] Prefoldin 1
  • PFDN5[6] Prefoldin 5
  • SNX3[6] Sorting Nexin 3
  • SNX17[7]
  • SNX27[7]
  • SSR2[6] Proteintranslokation im ER
  • SUMO2[6][7] Protein-Targeting

Hitzeschockproteine

Histone

  • CDH4[6] Nucleosom-Umbau
  • HIST1H2BC[6]
  • H2AFY[6] Histone 2 Subfamily
  • H2AFZ[6][7] essentiell bei der Embryogenese
  • H3F3A[6][7] H3 Histone Family

Zellzyklus

  • ARHGAP1[6]
  • ARHGDIA[6][7]
  • CENPB[6] Centromere protein B
  • CTBP1[6][7]
  • Cyclophilin
  • CCND3[6]
  • GAS1[6][7] Blockiert Eintritt in die S phase
  • PPP2CB[6] Negative regulator of growth and cell division
  • PPP2R1A[7] Negative regulator of growth and cell division
  • RAD9[6]
  • KIAA0174[6][7] oder IST1 homolog (lokalisiert in der Teilungsebene teilender Zellen)

Apoptose

  • DAD1[6][7] Defender against cell death
  • DAP (gene)[6]
  • DAXX[6] Death Associated Protein 6

Onkogene

DNA-Reparatur und Replikation

  • Ku80[6] synonym XRCC5
  • MCM3AP[6] vermutlich eine Primase

Metabolismus

  • PRKAG1[6] inaktiviert HMGCoA-Reduktase und Acetyl-CoA-Carboxylase

Kohlenhydratmetabolismus

Citratzyklus

Fettstoffwechsel

  • GM2A[6] geringe Expression
  • HADHA[6] Trifunktionales Protein Untereinheit α
  • HADHB[6][7] Trifunktionales Protein Untereinheit β

Aminosäuremetabolismus

Nukleotidsynthese

  • IMPDH2[6][7] Guaninnukleotidbiosynthese

NADH-Dehydrogenasen

Cytochrom-C-Oxidasen

(COX1, COX2 und COX3 werden im Mitochondrium codiert)

ATPasen

Mitochondrial
Lysosomal

Lysosom

  • CTSD,[6][7] baut in Hepatozyten Insulin ab
  • Cystatin B,[6] schützt vermutlich die Zelle vor undichten Lysosomen
  • LAMP1[6][7]
  • Mannose-6-phosphat-Rezeptor[6][7]
  • SGSH,[6][7] Mutationen können das Sanfilippo-Syndrom erzeugen

Proteasom

Ribonuklease

  • RNH[6][7] Ribonuklease-Hemmstoff

Oxidase/Reduktase

Strukturelle Proteine

Zytoskelett

Organellsynthese

Eine spezielle Form der Zellsignalisierung

  • BLOC1S1[6][7]
  • AP2M1[6]
  • ANXA2[6]
  • ANXA6[6]
  • ANXA7[7]
  • AP1B1[6][7] Endozytose
  • CLTA[6] Clathrin A (Vesikel)
  • CLTB[6][7] Clathrin B (Vesikel)
  • GP2[6][7] enzymatische sekretorische Granula (v. a. im Pankreas)
  • KDELR1[6][7] KDEL-Rezeptor bindet ER-Proteine

Mitochondrium

Zelloberfläche

Zelladhäsion

  • ADAM15[6]
  • Beta-catenin[6]
  • CNTN1[6] Contactin
  • Delta-catenin[7]

Kanäle und Transporter

  • ABCG2[6] früher BCRP1 xenobiotic transporter, gering exprimiert
  • CALM1[6][7] Calmodulin bindet Calciumionen
  • CALM2[6] Calmodulin bindet Calciumionen
  • HPCAL1[6] bindet Calciumionen; exprimiert v. a. in der Retina
  • GRIK5[6]
  • MFSD10 aka TETRAN or tetracycline transporter-like protein[6]
  • TFRC[8] Transferrinrezeptor
  • FOLR1[8] Folatrezeptor
  • SLC25A11[6] mitochondrialer Oxoglutarat/Malat-Transporter

Rezeptoren

HLA, Immunoglobuline und Zellerkennung

Kinasen und Signaltransduktion

  • ADRBK1[6] mindert die Reaktion auf Epinephrin
  • AGPAT1[6][7] 3-Phosphoglycerol-Acyltransferase
  • ARF1[6][7]
  • ARF3[6]
  • ARF4[6]
  • ARF5[6][7]
  • ARL2[6][7] RAS-Superfamilie
  • CSF1[6] Koloniestimulierender Faktor, gering exprimiert
  • CSK C-src tyrosine kinase[6]
  • DCT[6][7] Dopachrom-Tautomerase
  • EFNA3[6]
  • FKBP1A[6][7]
  • GDI1[6] GDI-Dissoziationsinhibitor (Rab-Familie)
  • GNAS1[6] ubiquitär exprimiert, aber differentielles Imprinting
  • GNAI2[6][7]
  • HAX1[6][7] assoziiert mit Tyrosinkinasen
  • ILK[6] Integrin linked kinase
  • MAPKAPK2[6]
  • MAP2K2[6][7]
  • MAP3K11[6]
  • PITPNM[6] Phosphatidylinositol-Transfer-Proteine
  • RAC1[6][7] Rho-GTPase
  • RAP1B[6][7] GTPase, beteiligt an der Zelladhäsion
  • RAGA[6][7] Ras-verwandtes GTP-bindendes Protein
  • STK19[6]
  • STK24[6] Serin/Threonin-Kinase
  • STK25[7]
  • YWHAB[6][7] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, β-Polypeptid
  • YWHAH[6][7] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, h-Polypeptid
  • YWHAQ[6][7] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, θ-Polypeptid
  • YWHAZ[6][7] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, ζ-Polypeptid

Wachstumsfaktoren

  • AIF1[6]
  • HDGF[6] Hepatom-abgeleiteter Wachstumsfaktor (transloziert zum Zellkern)
  • HGS[6]
  • LTBP4[6]
  • VEGFB[6]
  • ZFP36L1[6]

Gewebe-Nekrose-Faktoren

Caseinkinasen

Verschiedenes

  • ALAS1 δ-Aminolävulinatsynthase Typ 1 (Typ 2 ist erythroid und mit Porphyrie assoziiert)
  • ARHGEF2[6] Guanin-Nukleotid-Austauschfaktor
  • ARMET[6][7] Mesencephalere Astrozyten-abgeleiteter neurotropher Faktor
  • AES[6][7] Amino-terminal Enhancer of Split
  • BECN1[6] beteiligt an der Autophagie
  • BUD31[6] früher Maternal G10 transcript
  • Creatine kinase[6] CKB (ATP-Reservoir)
  • Cytidine deaminase[6]
  • CPNE1[6]
  • ENSA (gene)[6]
  • FTH1[6] Ferritin schwere Kette
  • GDI2[6] rab/ras vesikulärer Transport
  • GUK1[6][7] Guanylatkinase
  • HPRT[6][8] Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase
  • IFITM1[6] Induced by interferon, transmembrane protein
  • JTB (gene)[6][7] Jumping translocation breakpoint
  • MMPL2[6]
  • NME2[6][7] (früher NM23B) Nukleosid-Diphosphat-Kinase
  • NONO[6]
  • P4HB[6][7]
  • PRDX1[6] Peroxiredoxin (reduziert Peroxide)
  • PTMA[6] Prothymosin
  • RPA2[6] Bindet DNA während der Replikation und streckt sie
  • SULT1A3[6] Sulfotransferase
  • SYNGR2[6][7] Synaptogyrin (nimmt möglicherweise an der Vesikeltranslokation teil)
  • Tetratricopeptide, TTC1[6] small glutamine rich tetratricopeptide

Offene Leseraster

Begrenzt auf Spermien oder Hoden

  • SPAG7[6]
  • SRM[6][7] Spermidinsynthase
  • TEGT[6][7] Bax-Inhibitor 1
  • DAZAP2[6][7] Gendeletion im Fall von Azoospermie
  • MEA1[6][7] Male Enhanced Antigen 1

Einzelnachweise

  1. ↑ Bidossessi Wilfried Hounkpe, Francine Chenou, Franciele de Lima, Erich Vinicius De Paula: HRT Atlas v1.0 database: redefining human and mouse housekeeping genes and candidate reference transcripts by mining massive RNA-seq datasets. In: Nucleic Acids Research. 14. Juli 2020, ISSN 0305-1048, S. gkaa609, doi:10.1093/nar/gkaa609 (oup.com [abgerufen am 31. Oktober 2020]).
  2. ↑ Jan Koolman,Klaus-Heinrich Röhm: Taschenatlas Biochemie des Menschen. 2009, ISBN 978-3-13-759404-8 (Seite 242 in der Google-Buchsuche).
  3. ↑ H. Robert Horton,Laurence A. Moran,K. Gray Scrimgeour,J. David Rawn,Marc D. Perry: Biochemie. 2008, ISBN 978-3-8273-7312-0 (Seite 860 in der Google-Buchsuche).
  4. ↑ Detlev Ganten,Klaus Ruckpaul: Grundlagen der Molekularen Medizin. Springer, 2007, ISBN 978-3-540-69412-0 (Seite 121 in der Google-Buchsuche).
  5. ↑ D. Voet, J. Voet: Biochemistry, 4. Aufl., Wiley, Weinheim 2011. ISBN 978-0-47057095-1. S. 1282.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 Eisenberg E, and Levanon EY: Human housekeeping genes are compact. In: TRENDS in Genetics. 19. Jahrgang, Nr. 7, Juli 2003, S. 362–365, doi:10.1016/S0168-9525(03)00140-9, PMID 12850439.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 Velculescu VE, Madden SL, Zhang L, Lash AE, Yu J, Rago C, Lal A, Wang CJ, Beaudry GA, Ciriello KM, Cook BP, Dufault MR, Ferguson AT, Gao Y, He TC, Hermeking H, Hiraldo SK, Hwang PM, Lopez MA, Luderer HF, Mathews B, Petroziello JM, Polyak K, Zawel L, Zhang W, Zhang X, Zhou W, Haluska FG, Jen J, Sukumar S, Landes GM, Riggins GJ, Vogelstein B, Kinzler KW.: Analyses of Human Transcriptomes. In: Nat Genet. 23. Jahrgang, Nr. 4, Dezember 1999, S. 387–388, doi:10.1038/70487, PMID 10581018.
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Caradec J, Sirab N, Keumeugni C, et al..: 'Desperate house genes': the dramatic example of hypoxia. In: British Journal of Cancer. 102. Jahrgang, Nr. 6, 2010, S. 1037–43, doi:10.1038/sj.bjc.6605573, PMID 20179706, PMC 2844028 (freier Volltext).
  9. ↑ L. L. Hsiao, F. Dangond, T. Yoshida, R. Hong, R. V. Jensen, J. Misra, W. Dillon, K. F. Lee et al.: A compendium of gene expression in normal human tissues. In: Physiol Genomics. 7. Jahrgang, Nr. 2, 21. Dezember 2001, S. 97–104, doi:10.1152/physiolgenomics.00040.2001, PMID 11773596.
  10. ↑ Susanne Walz, Francesca Lorenzin, Jennifer Morton, Katrin E. Wiese, Björn von Eyss: Activation and repression by oncogenic MYC shape tumour-specific gene expression profiles. In: Nature. Band 511, Nr. 7510, Juli 2014, ISSN 0028-0836, S. 483–487, doi:10.1038/nature13473, PMID 25043018 (nature.com [abgerufen am 12. Mai 2020]).
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