REGULACION DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA...2012/08/19 · REGULACION DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Esta...
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REGULACION DE REGULACION DE LA EXPRESI LA EXPRESI Ó Ó N N GEN GEN É É TICA TICA Esta obra está bajo una licencia Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported de Creative Commons. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ o envie una carta a Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California 94105, USA.
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REGULACION DE REGULACION DE LA EXPRESILA EXPRESIÓÓN N
GENGENÉÉTICATICA
Esta obra está bajo una licencia Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported de Creative Commons. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ o envie una carta a Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California 94105, USA.
Copyright (c), Marina González, Gabriela Gómez
En los individuos pluricelulares, todas las células de un mismo individuo son genéticamente idénticas . A lo largo del desarrollo las células van pasando por un proceso de diferenciación celular. La diferenciación celular tiene que ver con la expresión diferencial de los genes .
Esa expresión diferencial de los genes se debe a diversos mecanismos de regulación de la expresión genética.
DiferenciaciDiferenciacióón celularn celular
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DiferenciaciDiferenciacióón celularn celular
Por ejemplo, supongamos que el genoma de cierta especie consiste en 4 genes: A, B, C y D. La expresión de estos genes es diferencial en las células epiteliales y en las neuronas.
Célula epitelial: tiene los genes A, B, C y D. Se expresan los genes A, C y D pero no el BNeurona: tiene los genes A, B, C y D. Se expresan B y C pero A y D no
Por lo tanto, los ARNm y proteínas que se producen en la célula epitelial no son los mismos que los que se forman en las neuronas: hay una expresión diferencial de los genes.
¿Qué es lo que hace que en la célula epitelial se expresen A, C y D (pero no B) y en la neurona B y C (pero no A y D)? MECANISMOS DE REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA
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RegulaciRegulacióón de la expresin de la expresióón genn genéética en tica en procariontesprocariontes
La regulación es muy simple y se da a nivel de la transcripción. Los genes que participan de una misma vía metabólica se expresan en forma conjunta, bajo un único promotor y una única secuencia reguladora para todo el conjunto: el operón.
GEN REGULADOR: gen cuya expresión es una proteína represora o represor
PROMOTOR: secuencia de ADN que seráreconocida por la ARN polimerasa
OPERADOR: secuencia de ADN a la que puede unirse el represor
GENES ESTRUCTURALES: genes que se expresan en conjunto y que participan de una misma vía metabólica.
OPERON: conjunto formado por promotor + operador + genes estructurales.
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OperOperóón lactosan lactosaSus genes estructurales cuando se expresan generan como producto enzimas que son necesarias para degradar la lactosa. Si hay lactosa presente, serán necesarias las enzimas que permitan degradarla. Si no hay lactosa presente esas enzimas no son necesarias.
SIN LACTOSA
El gen regulador produce una proteína represora activa (puede unirse al operador). La ARN polimerasa no puede acceder a los genes estructurales que entonces no se transcriben, no se expresan.
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CON LACTOSA
El gen regulador produce una proteína represora activa. Al haber lactosa, ésta se une al represor. De este modo el represor se inactiva, ya no puede unirse al operador. Ahora la ARN polimerasa puede acceder a los genes estructurales que pueden entonces expresarse. Se sintetizarán así las enzimas que permitirán degradar la lactosa. La lactosa es un inductor.
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OperOperóón triptofanon triptofanoSus genes estructurales cuando se expresan generan como producto enzimas que son necesarias para sintetizar triptofano. Si no hay triptofano en el medio, serán necesarias las enzimas que permitan su síntesis. Si hay triptofano presente esas enzimas no son necesarias.
El gen regulador produce una proteína represora inactiva ( no puede unirse al operador). La ARN polimerasa puede acceder a los genes estructurales que entonces se transcriben, se expresan.
SIN TRIPTOFANO
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CON TRIPTOFANO
El gen regulador produce una proteína represora inactiva. Al haber triptofano, éste se une al represor. De este modo el represor se activa y puede unirse al operador. Ahora la ARN polimerasa no puede acceder a los genes estructurales que entonces no pueden expresarse. No se sintetizarán así las enzimas que permitirán sintetizar triptofano. El triptofano es un co-represor.
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OPERÓN LACTOSA OPERÓN TRIPTOFANO
Sus enzimas participan de una vía catabólica
Sus enzimas participan de una vía anabólica
Inducible ( expresión en presencia de lactosa)
Reprimible ( se expresa en ausencia de triptofano)
La lactosa es un inductor El triptofano es co-represor
El represor se sintetiza en forma activa
El represor se sintetiza en forma inactiva
El represor actúa solo El represor actúa en presencia del co-represor.
ComparaciComparacióón opern operóón lactosan lactosa-- operoperóón n triptofanotriptofano
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RegulaciRegulacióón de la expresin de la expresióón genn genéética en tica en eucarionteseucariontes
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11-- RegulaciRegulacióón de la transcripcin de la transcripcióónnA- Factores de transcripción• basales: se unen al promotor para que sea reconocido por la ARN pol• específicos: aumentan (activadores) o disminuyen (represores) el ritmo de la transcripción.
B- Estructura de la cromatina• eucromatina: laxa, transcripcionalmente activa• heterocromatina: más condensada, transcripcionalmente inactiva.C- Metilación de la cromatinaEl agregado de CH3 en el gen hace que éste no se exprese.
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22-- RegulaciRegulacióón del splicingn del splicingSplicing alternativo: de un mismo gen se pueden obtener varias proteínas diferentes.
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33-- RegulaciRegulacióón del transporte hacia el n del transporte hacia el citoplasmacitoplasma
Aquellos ARNm que tienen cola poliA pueden salir del núcleo hacia el citoplasma
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44-- RegulaciRegulacióón de la traduccin de la traduccióónn
A- Presencia de proteínas represoras que se unen al ARNm en el sector comprendido entre el extremo 5´y el codón inicio. Impiden la unión con el ribosoma.
B- Estabilidad del ARNm: cuanto más larga es la cola poliA, más estable es el ARNm y podrá ser traducido más veces.
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55-- RegulaciRegulacióón postn post--traduccitraduccióónnSe relaciona con el tiempo de vida media de cada proteína:
A- la presencia de ciertos aminoácidos al comienzo de la proteína aseguran una mayor estabilidad o vida media más larga.
B- correcto plegamiento: las chaperonas contribuyen al correcto plegamiento. Si están mal plegadas pueden ser degradadas en el proteasoma si previamente fueron “marcadas” con ubiquitina.
