8.3 REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN EN ORGANISMOS EUCARIÓTICOS

8.3 REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN EN ORGANISMOS EUCARIÓTICOS

Posibles niveles de regulación de la expresión génica:

 

 

•  REGULACIÓN EN EUCARIOTAS 

 

Ø  La regulación de la expresión génica es mas compleja en eucariotas.

Ø  El ADN esta empaquetado con proteínas formando la cromatina.

Ø  La transcripción se produce en el núcleo y la traducción en el Citoplasma.

Ø  Los transcritos son procesados antes de ser transportados al citoplasma.

Ø  La mayoria de eucariotas son organismos pluricelulares con expresión génica diferencial en cada tipo celular.

Ø  El número de genes es mayor.

• REGULACIÓN EN EUCARIOTAS: TRANSCRIPCIÓN

v  Control de la transcripción elementos CIS y TRANS.

v  Control en CIS.

v  Promotores secuencias de ADN de 200 pb a 5' del inicio de la transcripción.

v  Promotor Mínimo región comprendida entre la caja

v  TATA (-25-30) y el inicio de la transcripción.

v  Determina una transcripción basal

v  Elementos proximales: Secuencias localizadas entre la caja TATA y -200 pb (o más lejos) y que determinan una transcripción eficiente y regulada del gen.

v  Estructura modular.

v  La localización y organización de estos módulos es variable.

v  Elementos que actúan con independencia de la distancia:

1.- Intensificadores (enhancers).

2.- Silenciadores.

• REGULACIÓN EN EUCARIOTAS: PROMOTORES   

 

 

 

 

•     REGULACIÓN EN EUCARIOTAS: TRANSCRIPCIÓN

Intensificadores y silenciadores:

1.- Pueden localizarse a 5’ o 3’ del gen, o incluso dentro del mismo.

2.- Puede invertirse su orientación sin cambiar su efecto.

3.- Al moverlos a otra posición del genoma afectan a la expresión de los genes adyacentes.

4.- Tienen una estructura modular, con diferentes secuencias cortas de ADN.

 5.- Regulan la expresión génica especifica tisular y temporal.

 

• REGULACIÓN EN EUCARIOTAS: TRANSCRIPCIÓN 

Elementos que actúan en TRANS: son proteínas reguladoras que se unen a secuencias de reconocimiento específicas del ADN.

Factores de transcripción basal o general: se unen al promotor mínimo para iniciar la transcripción.

Factores de transcripción: proteínas que se pueden unir a secuencias del promotor, activadores y silenciadores afectando a la transcripción. Si incrementan la transcripción se denominan activadores, si la disminuyen represores.

Controlan el nivel de expresión y la especificidad tisular y temporal.

 

• REGULACIÓN EN EUCARIOTAS: FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN

 

 

• EL HOMEOBOX CODIFICA PARA UN HOMEODOMINIO

 

Proteínas de unión a poly(C) y su papel en la activación de la transcripción.

 

 

• REMODELACIÓN DE LA CROMATINA

1.- Remodelación de la cromatina: cambios en la organización de la cromatina.

2.- Para la transcripción de un gen es necesario una estructura de la cromatina abierta (la ARN polimerasa y los activadores deben unirse al ADN).

3.- Hipersensibilidad al ADNasa I: en los genes activos se observan normalmente regiones hipersensibles a la ADNasa I (sin nucleosomas o ADN unidos débilmente a estos).

 

• REGULACIÓN EN EUCARIOTAS: EPIGENÉTICA

Epigenetica: cambios heredables en la expresión génica que ocurren sin cambio en la secuencia de ADN.

Epigenetica como sistema para activar o inactivar genes de forma selectiva.

 

Mecanismo de acción exigenticos:

1.- Metilación de las citosinas

2.-Acetilación, Fosforilación y Metilación de las Histonas.

EPIGENÉTICA

 

 

• REGULACIÓN POST-TRANSCRIPCIONAL

1.- Procesamiento alternativo del ARNm: permite generar diferentes productos a partir de un único gen. Muy frecuente (30-60% de los genes humanos).

2.- Edición del ARNm.

3.- Splicing Alternativo.

4.- Poliadenilación Alternativa.

5.- Estabilidad del ARNm.

 6.- MicroRNAs y siRNA.

7.- Regulación traduccional y postraduccional.

•  ALGUNOS EJEMPLOS DE REGULACIÓN: