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INSTITUTO TECNOLOGICO
DE CD. ALTAMIRANO GRO
LIC: BIOLOGIA
MATERIA:
Biología molecular
Que presenta: Francisco Javier Puche Acosta
Unidad VIII:
"Niveles de regulación de la expresión genética"
Alumno: Jovanny Uriel Arzate Chávez
SEMESTRE Y GRUPO:
VI SEMESTRE “A”
CD.ALTAMIRANO, GRO. 28/Mayo/2012
OBJETIVO:
Integraremos los
conocimientos anteriores con los mecanismos de regulación genética para
entender a nivel molecular los procesos metabólicos.
INTRODUCCIÓN
Los organismos multicelulares complejos están
compuestos de diferentes tejidos cuyas características individuales dependen de
las proteínas específicas expresadas por sus tipos celulares. La
diferenciación, el desarrollo y la funcionalidad de los tejidos
específicos dependen del conjunto de proteínas selectivamente expresadas
por cada célula. Estas proteínas expresadas en forma diferencial pueden
funcionar como componentes estructurales de las células, enzimas reguladoras
del metabolismo, factores de transcripción, receptores celulares,
componentes intracelulares de señalización, etc.
La expresión
incorrecta de tales proteínas, su expresión en lugares equivocados, a destiempo,
o la producción en cantidades anormales
de proteínas específicas o de proteínas de función anómala subyace a
toda patología celular de base genética.
Por consiguiente el conocimiento de los
mecanismos de regulación de la expresión proteica en eucariontes
contribuirá al conocimiento de las bases moleculares de diversas patologías.
En las células eucariotas, la capacidad de
expresar proteínas biológicamente activas resulta de diferentes
niveles regulatorios.
METODOLOGÍA
En
las bacterias, los genes son agrupadas en operon: grupos de genes que
codifican las proteínas necesarias para llevar a cabo la coordinación función,
tales como la biosíntesis de un determinado aminoácido. ARN que se transcribe a
partir de procariotas operon es polycistronic un término que implica que varias
proteínas están codificados en un solo transcripción.
En
bacterias, el control de la tasa de iniciación transcripcional es el
predominante sitio para el control de la expresión génica. Al igual que ocurre
con la mayoría de los genes procariotas, apertura está controlada por dos
elementos de la secuencia del ADN que son aproximadamente 35 bases y 10 bases,
respectivamente, río arriba del sitio de transcripción inicio y, como tales,
son identificados como los –35 y –10 posiciones. Estos 2 secuencia de elementos
que se denominan promotor secuencias, porque promover el reconocimiento
de la transcripción empezar por sitios de la ARN polimerasa. La secuencia de
consenso para la posición –35 TTGACA, y para la posición –10, TATAAT. (La
posición –10 es también conocido como Pribnow la caja.) Estas promotor
secuencias son reconocidos y en contacto con la ARN polimerasa.
El
actividad de la ARN polimerasa en un determinado promotor a su vez es regulada
por interacción con las proteínas accesorias, que afectan a su capacidad para
reconocer iniciar sitios. Estas proteínas reguladoras pueden actuar
positivamente tanto (activadores) y negativamente (represores). El promotor de
la accesibilidad procariotas regiones de ADN es, en muchos casos, regulado por
la interacción de con secuencias de proteínas denominados operadores. Ya que se
ha indicado anteriormente, procariotas genes que codifican las proteínas
necesarias para realizar la función coordinada se agrupan en operon.
Un
ejemplo clásico de un catabolite operon regulado es la lac operon,
responsable para la obtención de energía a partir de β-galactósidos tales como
la lactosa. Un ejemplo clásico de un operón atenuada es la trp operón,
responsable de la biosíntesis de triptófano.
Control de Genes en
Eucariotas
En células eucarióticas, la habilidad para expresar las proteínas biológicamente activas en virtud de la regla viene a varios puntos:
1.Estructura de la Cromatina: La estructura
física del ADN, tal como existe compactada en cromatina, pueden afectar a la capacidad de
regulador transcripcional de proteínas (lo que se denomina factores de
transcripción) y ARN polimerasas para encontrar el acceso a determinados genes
y para activar la transcripción de ellos. La presencia de modificaciones de las
histonas y CPG de metilación más afectan a la accesibilidad de la cromatina a
ARN polimerasas y factores de transcripción.
2. Epigenéticos de Control: Epigénesis se
refiere a cambios en el patrón de expresión de genes que no se deben a los
cambios en el composición de nucleótidos del genoma. Literalmente
"epi" significa "en" por lo tanto, epigenética significa
"sobre" el gen en contraposición a "por" el gen.
3. Transcripcional Iniciación: Este es el modo más
importante para el control de la expresión de los genes eucariotas (véase a
continuación para más detalles). Factores específicos que ejercen el control de
incluir la fuerza de los elementos promotor dentro de la secuencias de ADN de
un gen, la presencia o ausencia de secuencias potenciador (que aumentan la
actividad de la ARN polimerasa en una dado por el promotor vinculante factores
de transcripción específicos), y la interacción entre múltiples activador
inhibidor de las proteínas y las proteínas.
4. Transcripción de Procesamiento
Modificación y: ARNm eucarióticas debe ser limitado y polyadenylated,
y los intrones deben ser eliminados con precisión (véase la síntesis de ARN Page). Varios genes han
sido identificado que se someten los tejidos-patrones específicos de splicing
alternativo, que generar proteínas biológicamente diferentes del mismo gen.
5. Transporte de ARN: Un procesado totalmente ARNm debe
abandonar el núcleo en para ser traducido a proteína.
6. Transcripción de Estabilidad: A diferencia de
ARNm procariotas, cuyas vidas medias son todos en el rango de 1 a 5 minutos,
ARNm eucarióticas puede variar mucho en sus estabilidad. Algunos han inestable
transcripciones secuencias (predominantemente, pero no exclusivamente, en el
3'-no traducido regiones) que son señales de una rápida degradación.
7. Traslacional Iniciación: Dado
que muchos ARNm tiene múltiples codones metionina, la capacidad de los
ribosomas para reconocer y poner en marcha a partir de la síntesis correcta
puede codón AUG afectan a la expresión de un gen producto. Varios ejemplos han
surgido lo que demuestra que algunas proteínas eucariotas iniciar en no-AUG
codones. Esto fenómeno se ha conocido que se produzca en E. coli
durante bastante tiempo, pero sólo recientemente se ha observado en ARNm eucarióticas.
8. Pequeños ARN y el Control de los Niveles de
Transcripción: En los últimos años un nuevo modelo de regulación génica ha
surgido que implica el control ejercido por los pequeños no codificante ARN.
Este pequeño ARN-mediado de control puede ser ejercido ya sea en el nivel de la
traducibilidad de los ARNm, la estabilidad del ARNm o a través de cambios en la
estructura de la cromatina.
9. Modificación: Común
modificaciones incluyen glicosilación, acetilación, acilación grasos, disulfuro
de formaciones de bonos, etc
10. Proteínas de Transporte: Con el fin de que
las proteínas a ser biológicamente activas después de la traducción y
transformación, que deben ser transportados a su lugar de acción.
11. Control de la Estabilidad de
Proteínas: Muchas proteínas son rápidamente degradadas, mientras que
otros son muy estables. Específicas secuencias de aminoácidos en algunas
proteínas se ha demostrado para lograr la rápida degradación.
conclusión
En esta unidad el profesor
nos presentó como es que se lleva cabo la regulación de la expresión genética a
través de algunos genes. Además de enseñarnos que es muy distintas la regulación
de la expresión genética en procariontes comparados con los eucariotas. También
se nos mencionaron algunos genes reguladores y los operon lactosa y triftofano.
Cabe mencionar que hay proteínas
que modulan la transcripción, y algunas proteínas actúan como activadores. También
están los coactiva dores que ayudan a activar la transcripción
