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Aspectos generales de control de expresión génica en eucariontes |
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La regulación de la expresión génica en eucariontes puede ocurrir en diferentes niveles: 1. Regulación transcripcional 2. Regulación postranscripcional 3. Transporte de RNAm de núcleo a citoplasma 4. Estabilidad RNAm 5. Selección del RNAm a ser traducido 6.
Modificación postraduccional Sólo veremos algunos
aspectos generales del control transcripcional. Control transcripcional Existen dos componentes principales: secuencias cortas de DNA que sirven de sitios de reconocimiento y proteínas regulatorias que se unen a estos sitios. Las secuencias regulatorias a su vez son de 2 tipos: promotores y "enhancers". Estas secuencias se pueden encontrar en uno u otro lado del gen ó distantes del gen. Se llaman reguladores tipo cis. Los promotores eucariontes. Las secuencias "enhancers" se caracterizan porque:
La mayoría de los genes eucariontes están regulados por "enhancers". En los genes de las cadenas pesadas de inmunoglobulinas se han identificado dentro de un intron del gen. De manera similar a los promotores, contienen módulos compuestos de cortas secuencias de DNA Estas secuencias son reconocidas por factores de transcripción, alteran la configuración de la cromatina plegando el DNA y permiten que entren en contacto "enhancers" y promotores formando complejos con factores y polimerasas. En esta nueva configuración se estimula la transcripción.
En algunas proteínas regulatorias que ligan DNA se han encontrado las siguientes secuencias: Motivo hélice a
- giro - hélice a ( HTH : helix-turn-helix):
corresponde al primer tipo de secuencias descritas para proteínas
regulatorias. En procariontes se han identificado por ej. en el represor
lac, represor
trp y otros. Este motivo se caracteriza por su conformación geométrica
más que por una secuencia específica de aminoácidos.
Dos hélices alfa separadas por varios aminoácidos permite a
la proteína unirse al DNA.
A diferencia de otros tipos de secuencias, el HTH no funciona por sí
solo, siempre es parte de un dominio mayor que liga DNA.
Los homeobox
son secuencias de 160 bp
existentes en genes
que regulan el desarrollo, codificando una secuencia de 60 aminoácidos
llamada homeodominio
Dedos de zinc: descubiertos en 1985 por A. Klug y cols. En el TFIIIA de Xenopus. Es una proyección de aminoácidos cuya base contiene 2 residuos de cisteína y 2 residuos de histidina, motivo por el cual también se llaman C2 H2. También puede ser del tipo Cx, donde sólo están implicadas cisteínas en un número variable de 4, 5 ó 6 residuos.
Cremalleras o cierres de leucina : repetición de leu (hasta 42) cada 7 residuos en hélices a de proteínas
Puños de cobre: descubiertos en levadura, en la proteína regulatoria ACE1. Esta proteína se ligaría a través de residuos de cisteína a 8 iones de cobre, formando un puño. La molécula queda cargada positivamente y se une al promotor y estimula la transcripción del gen cup1 que codifica una metalotioneína, proteína que se une al cobre en exceso y protege a la célula de los efectos nocivos de este metal.
¿Cómo se controlan los factores transcripcionales?
La expresión génica en eucariontes puede estar regulada por moléculas efectoras extracelulares. Por ejemplo, las hormonas esteroidales regulan crecimiento y desarrollo y mantienen homeostasis.
Estas hormonas penetran a la célula pasando a través de la membrana, y se unen a una proteína receptora citoplasmática. Este complejo se transloca al núcleo y activa la transcripción. El receptor tiene 3 dominios funcionales:
3.
Región C-terminal que se une a la hormona |
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