El splicing alternativo es un proceso de edición post-transcripcional que se produce tras la obtención del ARN mensajero primario. El ARN mensajero primario es la transcripción `literal` de ADN a ARN. En los genes de eucariotas no todo el ADN que se transcribe en el mensajero primario va a ser traducido.En los eucariotas existen regiones de ADN que no codifican aminoácidos conocidas como intrones que están flanqueadas por señales de inicio y de parada de la transcripción. Los fragmentos que sí van a codificar la secuencia de aminoácidos de la futura proteína son los exones.Distintas combinaciones de exones darán lugar a distintas isoformas de la proteína madura. El splicing alternativo permite que en un mismo gen pueda estar codificada la información necesaria para sintetizar distintas proteínas ya que mediante este proceso a partir de un mismo mensajero primario pueden obtenerse varias secuencias de ARN mensajero maduro dependiendo de cuáles sean los exones que se combinen.

Los elementos reguladores en la región promotora se dice que actúan en cis, es decir, sólo afectan a la expresión del gen adyacente en el mismo ADN doble, mientras que los factores de transcripción se dice que actúan en trans, o sea, actúan en ambas copias de un gen en cada cromosoma , sintetizados por genes que se localizan a distancia.

CONTROL TRANSCRIPCIONAL DE LA EXPRESION GENETICA

Constituye uno de los modos más importantes de regulación de la expresión proteica en eucariontes. En esta categoría están incluídos los promotores, la presencia de secuencias regulatorias potenciadoras (enhancers), y la interacción entre múltiples proteínas activadoras o inhibidoras que actúan mediante su unión a secuencias específicas de reconocimiento al ADN.Las regulaciones pueden ser de tipo CIS o TRANS.

Cuando el elemento regulador transcripcional es parte de la cadena polinucleotídica donde se localiza el gen a regular, se denomina regulador CIS. Evidentemente se tratan de secuencias especiales del ADN (promotores y enhancers).

Cuando los elementos regulatorios son de naturaleza y origen diferente a la secuencia genética a controlar, la regulación es de tipo TRANS (aquí se incluyen a los factores de transcripción generales, histoespecíficos y todas las proteínas regulatorias con capacidad de unión al ADN).

Regulación en CIS

Promotores El paso inicial de la síntesis de los tres tipos de ARN es la ubicación de las ARN polimerasas junto a una secuencia del ADN a la altura del denominado promotor del gen a ser transcripto. La ARN polimerasa I sintetiza los ARN r (excepto el 5S), la de tipo II sintetiza los ARN m y algunos ARN sn involucrados en el proceso de corte y empalme del transcripto primario (splicing), mientras que la ARN polimerasa III sintetiza el ARN r 5S y los ARN t.El más complejo de los procesos regulatorios es el que comprende a los genes de clase II o codificantes de ARN m. Casi todos los genes codificantes de proteínas contienen promotores basales de dos tipos y un número variable de dominios regulatorios transcripcionales.

El promotor es una secuencia que define el sitio de iniciación de la transcripción del ARN.

Los promotores más frecuentes son los de tipo CCAAT y TATA , denominados motivos o cajas por su alta conservación evolutiva.La caja TATA está localizada 20-30 pb corriente arriba del sitio de inicio de la transcripción . Numerosas proteínas identificadas como TF IIA,B,C, etc. (factores regulatorios de la ARN polimerasa II) interaccionan con la caja TATA. El promotor CCAAT reside 50-130 pb corriente arriba del sitio de inicio transcripcional. La proteína denominada C/EBP (CCAAT-box /enhancer/binding/protein) se une a esta secuencia. Otra secuencia regulatoria incluye a la caja GC.

Si bien los promotores están preferentemente localizados corriente arriba (5’) del inicio transcripcional, algunos pueden ubicarse corriente abajo (3’) o bien ser de tipo intragénicos.El número y tipo de eleemntos regulatorios varían según cada ARNm. La naturaleza de los promotores y la combinatoria de las proteínas interactuantes con ellos es uno de los principales mecanismos de regulación en los genes de tipo inducibles.

Secuencias regulatorias potenciadoras (enhancers): Existen además secuencias del ADN que pueden localizarse corriente arriba o abajo del gen a regular situadas a miles de pares de bases con respecto al promotor. Las zonas de ADN sobre las cuales se ejercen acciones activadoras son llamadas potenciadoras o aumentadoras (enhancers en inglés). En términos generales una secuencia regulatoria potenciadora o enhancer regula la frecuencia con la que se realiza el proceso transcripcional. Para un mismo gen pueden existir varias secuencias regulatorias. También existen reguladores de acción opuesta (silenciadores o amortiguadores de la transcripción). La explicación más simple del fenómeno regulatorio a distancia es propone que la molécula de ADN se dobla en asa para permitir la aproximación de estas zonas alejadas de la doble hélice y ubica a la proteína activadora unida al “enhancer".

Regulación en TRANS

Factores transcripcionales: A diferencia de las ARN polimerasas bacterianas, las eucarióticas no hacen contacto directo con el ADN promotor sino que son reclutadas hacia este por complejos de proteínas específicas para cada tipo de ARN polimerasas. Estos complejos se han denominado SL1 para la ARN polimerasa I, TFIID para la ARN pol, II y TF IIIB para la RNA pol III respectivamente. No hay duda alguna que los factores transcripcionales de los genes codificantes de proteínas son de crucial importancia en el control del crecimiento y la diferenciación de las células. Muchos de ellos están codificados por protooncogenes, que al activarse pueden alterar la tasa transcripcional o la calidad de las proteínas fisiológicas desencadenando un proceso oncológico. Se pueden distinguir los denominados factores de transcripción generales (componentes del complejo de transcripción basal) y los factores de transcripción histoespecíficos (que se unen a regiones específicas promotoras/reguladoras de los genes y regulan el grado de transcripción desde el complejo de transcripción basal). Ambos tipos de proteína se unen a secuencias en el surco mayor del ADN.Para montar la transcripción basal en un promotor dependiente de la ARN polimerasa II, se reclutan secuencialmente factores de transcripción generales. El primer factor de transcripción general que se une al promotor es el TFIID, que entra en contacto directo con la caja TATA a través de la proteína fijadora de TATA (TBP). Una vez unido el TFIIB los otros factores de transcripción generales (GTF, del inglés: general transcription

factors) se unen secuencialmente y por último se reclutan la ARN polimerasas II y los factores asociados.Este conjunto conformado por ADN, factores de transcripción generales y ARN polimerasa II se denomina complejo de transcripción basal. Este actúa como objeto de activación o represión transcripcional por la acción de proteínas regulatorias específicas de tejido. Estos factores de transcripción histoespecíficos se unen específicamente a otras secuencias de ADN en las zonas de control de los genes intercalándose en el surco mayor y comandan la interacción del complejo de transcripción basal con el ADN, lo que provee una expresión génica regulada histoespecífica.Además de su dominio de unión al ADN, las proteínas reguladoras de la transcripción pueden tener dominios para la interacción reversible, no covalente de una proteína con otra, denominados dominios de dimerización. La interacción de dos proteínas a través de estos dominios puede ser un requisito para su unión al ADN. Por lo tanto, la unión de factores de regulación es a menudo de tipo cooperativa Mientras muchos factores diméricos poseen dos proteínas de la misma especie (homodímeros), otros están formados por dos proteínas de diferente naturaleza (heterodímeros).Es evidente que este tipo de proteínas poseen además de dominios de dimerización, dominios de fijación al ADN y dominios de activación transcripcional.