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Regla de la Expresión Génica

Por Susha Cheriyedath, MSc

La Expresión génica se puede regular por diversos procesos celulares con el objetivo para controlar la cantidad y la naturaleza de los genes expresados.

La Expresión de genes puede ser controlada con la ayuda de las proteínas reguladoras en los niveles numerosos. Estas proteínas reguladoras atan a la DNA y envían las señales que controlan indirectamente el índice de expresión génica.

La hacia arriba-regla de un gen refiere a un aumento en la expresión de un gen mientras que la hacia abajo-regla refiere a la disminución de la expresión de un gen.

Expresión génica, dogma central de la biología molecular - Derechos De Autor de la Imagen: Media Médicos/Shutterstock de Alila
Expresión génica, dogma central de la biología molecular - Derechos De Autor de la Imagen: Media Médicos/Shutterstock de Alila

El mando de la expresión génica es más complejo en eucariotas que en prokaryotes. Esto está debido a la presencia de una membrana nuclear en eucariotas que separe el material genético de la maquinaria de la traslación.

Esto necesita algunos pasos de progresión adicionales tales como transporte del ARN de mensajero (mRNA) y regla eucariótica resultante del gen en muchas diversas puntas. En cambio, los prokaryotes faltan un núcleo bien definido por lo tanto el punto clave en el cual su regla del gen ocurre está durante el lanzamiento transcriptivo.  

Regla de la Expresión Génica en Eucariotas

En eucariotas, la expresión de proteínas biológicamente activas se puede modular en varias puntas como sigue:

Estructura de la Cromatina

La DNA Eucariótica se condensa en las estructuras de la cromatina que se pueden alterar por modificaciones de la histona. Tales modificaciones pueden dar lugar al alto o a la hacia abajo-regla de un gen.

Lanzamiento de la Transcripción

Éste es un punto clave de la regla de la expresión génica eucariótica. Aquí, varios factores tales como promotores y los reforzadores alteran la capacidad de la polimerasa de ARN de transcribir el mRNA, así modulando la expresión del gen.

Tramitación Poste-Transcriptivo

Las Modificaciones tales como poliadenilación, empalmando, y capsulando de la transcripción pre-mRNA en eucariotas pueden llevar a los diversos niveles y modelos de la expresión génica. Por ejemplo, diversos modelos que empalman para el mismo gen generarán proteínas biológico diversas después de la traslación.

Transporte del ARN

Después de tramitar poste-transcriptivo, el mRNA maduro se debe transportar del núcleo al cytosol para poderlo traducir a una proteína. Este paso de progresión es un punto clave de la regla de la expresión génica en eucariotas.

Estabilidad de mRNAs

Los mRNAs Eucarióticos difieren en su estabilidad y algunas transcripciones inestables tienen generalmente series que aten a los microRNAs y reduzcan la estabilidad de mRNAs, dando por resultado la hacia abajo-regla de las proteínas correspondientes.

Lanzamiento de la Traslación

En esta etapa, la capacidad de ribosomas en el reconocimiento del codón de comienzo puede ser modulada, así afectar a la expresión del gen. Varios ejemplos del lanzamiento de la traslación en los codones de no-AGOSTO en eucariotas están disponibles.

Tramitación Poste-De translación

Las modificaciones Comunes en encadenamientos del polipéptido incluyen el glycosylation, la acilación grasa, y la acetilación - éstas pueden ayudar en la expresión de regulación del gen y de la diversidad funcional extensa de ofrecimiento.

Transporte y Estabilidad de la Proteína

Después de la traslación y del tramitación, las proteínas se deben llevar a su sitio de la acción para ser biológicamente activas. También, controlando la estabilidad de proteínas, la expresión génica puede ser controlada. La Estabilidad varía grandemente dependiendo de las series de aminoácido específicas presentes en las proteínas.

Regla de la Expresión Génica en Prokaryotes

Los genes Procarióticos se agrupan en los operons, que cifran para una proteína correspondiente.

En prokaryotes, el lanzamiento de la transcripción es la cuestión principal de mando de la expresión génica. Es controlado principalmente por 2 elementos de la serie de la DNA de las bases de la talla 35 y de 10 bases, respectivamente. Estos elementos se llaman las series del promotor mientras que ayudan a la polimerasa de ARN para reconocer los sitios del comienzo de la transcripción. La polimerasa de ARN reconoce y ata a estas series del promotor. La acción recíproca de la polimerasa de ARN con series del promotor a su vez es controlada por las proteínas reguladoras llamadas los activadores o los represores basados conectado si ellas afecta positivo o negativo al reconocimiento de la serie del promotor del político del ARN.

Hay 2 modos importantes del mando transcriptivo en Escherichia Coli para modular la expresión génica. Ambos mecanismos de mando implican las proteínas del represor.

Catabolito-Regulado

En este sistema, el mando se ejerce sobre los operons que producen los genes necesarios para la utilización de la energía. El operon de la laca es un ejemplo de esto en Escherichia Coli.

En Escherichia Coli, la glucosa tiene un efecto positivo sobre la expresión de los genes que codifican las enzimas implicadas en el catabolismo de fuentes alternativas del carbón y de la energía tales como lactosa. Debido a la preferencia por la glucosa, en sus enzimas de la presencia implicadas en el catabolismo de otras fuentes de energía no se expresan. De esta manera, la glucosa reprime el operon de la laca incluso si un inductor (lactosa) está presente.

Atenuación Transcriptiva

Esto modula los operons necesarios para la síntesis de la biomolécula. Esto se llama operon atenuado mientras que los operons son atenuados por las series específicas presentes en el ARN transcrito - la expresión génica es por lo tanto dependiente en la capacidad de la Polimerasa de ARN de continuar series del específico del pasado de la elongación. Un ejemplo de un operon atenuado es el operon del trp que codifica cinco enzimas necesarias para la biosíntesis del triptófano en E.coli.  Se expresan Estos genes solamente cuando la síntesis del triptófano es necesaria es decir cuando el triptófano no está ambientalmente presente. Esto es en parte controlado cuando un represor ata al triptófano y previene la transcripción para la biosíntesis innecesaria del triptófano.

Revisado por BSCA (Hons)

Referencias

[Lectura Adicional: Expresión Génica]

Last Updated: Aug 10, 2016

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