Unidad 9: Regulación de la Expresión Génica

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9.1: Regulación de la Expresión Génica en Bacterias
Dentro de su minúscula célula, la bacteria E. coli contiene toda la información genética que necesita para metabolizarse, crecer y reproducirse. Puede sintetizar cada molécula orgánica que necesita a partir de la glucosa y una serie de iones inorgánicos. Muchos de los genes en E. coli se expresan constitutivamente; es decir, siempre están “activados”. Otros, sin embargo, están activos sólo cuando sus productos son necesarios por la célula, por lo que su expresión debe ser regulada.
9.2: El represor de triptófano
En E. coli, la síntesis del aminoácido triptófano a partir de precursores disponibles para la célula requiere 5 enzimas. Los genes que codifican estos se agrupan en un solo operón con su propio promotor y operador. Cuando el triptófano está disponible para la célula, su presencia apaga el operón.
9.3: Regulación de la Expresión Génica en Eucariotas
Existen varios métodos utilizados por los eucariotas. Regular la expresión génica. Incluyendo alterar la velocidad de transcripción del gen, alterar la velocidad a la que se procesan los transcritos de ARN, alterar la estabilidad de las moléculas de ARN mensajero y alterar la eficiencia con la que los ribosomas traducen el ARNm en un polipéptido.
9.4: Elementos de Respuesta a Esteroides
Los receptores de hormonas esteroideas son proteínas que tienen un sitio de unión para una molécula esteroide particular. Sus elementos de respuesta son secuencias de ADN que están unidas por el complejo del esteroide unido a su receptor. El elemento de respuesta es parte del promotor de un gen. La unión por el receptor activa o reprime, según sea el caso, el gen controlado por ese promotor. Es a través de este mecanismo que las hormonas esteroides activan (o desactivan) los genes.
9.5: Epigenética
La epigenética puede definirse como un cambio en el fenotipo que es heredable pero que no implica un cambio en la secuencia de nucleótidos en el ADN; es decir, un cambio en el genotipo. Esta definición es muy amplia abarcando una variedad de fenómenos.
9.6: Visualización de Transcripción y Traducción en Bacterias
Cada polisoma está unido a la fibra de ADN por un complejo de proteínas que incluye una molécula de ARN polimerasa. Así, el ADN es transcrito por moléculas de ARN polimerasa que se mueven de arriba a abajo, y las moléculas de ARNm en crecimiento son traducidas por ribosomas que se mueven en una dirección proximal -> distal. En E. coli, entonces, y probablemente en todas las bacterias, la transcripción del ADN en ARNm y la traducción del ARNm en polipéptidos (no visibles aquí) están estrechamente coordinadas tanto en el tiempo como en el espacio.
9.7: Huellas
La huella es un método para determinar la secuencia exacta de ADN a la que se une una proteína particular de unión al ADN.
9.8: Inmunoprecipitación de cromatina
Muchas proteínas de unión al ADN, como los factores de transcripción, se unen a secuencias específicas de nucleótidos en, por ejemplo, promotores y potenciadores de genes. La unión de la proteína al ADN se realiza por fuerzas no covalentes y es fácilmente reversible. La identificación de un sitio específico en el ADN unido por una proteína particular en un momento determinado se puede descubrir mediante la técnica de inmunoprecipitación de cromatina.
9.9: Aislamiento de factores de transcripción
Los factores de transcripción son extraordinariamente diversos, y cualquier factor representa solo una pequeña fracción de las moléculas de proteína presentes en la célula. En esta página se describe cómo se pueden aislar y purificar moléculas tan raras.
9.10: Palíndromos
Un palíndromo es una secuencia de letras y/o palabras, que lee lo mismo hacia adelante y hacia atrás. Los palíndromos también ocurren en un ADN y hay dos tipos.
9.11: Expresión génica específica de células
9.12: Genes Imprimidos
Los genes impresos son genes cuya expresión está determinada por el progenitor que los aportó. Los genes impresos violan la regla habitual de herencia de que ambos alelos en un heterocigoto se expresan por igual.
9.13: Ribozimas
Algunas moléculas de ARN pueden actuar como enzimas; es decir, catalizar cambios covalentes en la estructura de los sustratos (la mayoría de los cuales también son moléculas de ARN). Las moléculas catalíticas de ARN se llaman ribozimas.