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16.2: Regulación de la expresión génica - Expresión génica procariota versus eucariota

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    Objetivos de aprendizaje
    • Comparar y contrastar la expresión génica procariota y eucariota

    Expresión génica procariota versus eucariota

    Para entender cómo se regula la expresión génica, primero debemos entender cómo un gen codifica para una proteína funcional en una célula. El proceso ocurre tanto en células procariotas como eucariotas, solo de maneras ligeramente diferentes.

    Los organismos procariotas son organismos unicelulares que carecen de un núcleo definido; por lo tanto, su ADN flota libremente dentro del citoplasma celular. Para sintetizar una proteína, los procesos de transcripción (ADN a ARN) y traducción (ARN a proteína) ocurren casi simultáneamente. Cuando la proteína resultante ya no es necesaria, la transcripción se detiene. Así, la regulación de la transcripción es el método primario para controlar qué tipo de proteína y qué cantidad de cada proteína se expresa en una célula procariota. Todos los pasos posteriores ocurren automáticamente. Cuando se requiere más proteína, se produce más transcripción. Por lo tanto, en las células procariotas, el control de la expresión génica es principalmente a nivel transcripcional.

    Las células eucariotas, en contraste, tienen orgánulos intracelulares que se suman a su complejidad. En las células eucariotas, el ADN está contenido dentro del núcleo de la célula donde se transcribe en ARN. El ARN recién sintetizado es luego transportado fuera del núcleo al citoplasma donde los ribosomas traducen el ARN en proteína. Los procesos de transcripción y traducción están físicamente separados por la membrana nuclear; la transcripción ocurre solo dentro del núcleo, y la traducción ocurre solo fuera del núcleo dentro del citoplasma. La regulación de la expresión génica puede ocurrir en todas las etapas del proceso. La regulación puede ocurrir cuando el ADN se desenrolla y se afloja de los nucleosomas para unirse a factores de transcripción (epigenética), cuando se transcribe el ARN (nivel transcripcional), cuando el ARN se procesa y exporta al citoplasma después de transcrito (nivel postranscripcional), cuando se traduce el ARN en proteína (nivel de traducción), o después de que la proteína se haya hecho (nivel postraduccional).

    imagen
    Figura\(\PageIndex{1}\): Expresión génica procariota vs eucariota: La transcripción y traducción procariota ocurren simultáneamente en el citoplasma, y la regulación ocurre a nivel transcripcional. La expresión de genes eucariotas se regula durante la transcripción y el procesamiento del ARN, que tienen lugar en el núcleo, y durante la traducción de proteínas, que tiene lugar en el citoplasma. La regulación adicional puede ocurrir a través de modificaciones postraduccionales de proteínas.

    Puntos Clave

    • La expresión génica procariota se controla principalmente a nivel de transcripción.
    • La expresión de genes eucariotas se controla en los niveles de epigenética, transcripción, post-transcripción, traducción y post-traducción.
    • La expresión génica procariota (tanto transcripción como traducción) ocurre dentro del citoplasma de una célula debido a la falta de un núcleo definido; así, el ADN se localiza libremente dentro del citoplasma.
    • La expresión de genes eucariotas ocurre tanto en el núcleo (transcripción) como en el citoplasma (traducción).

    Términos Clave

    • epigenética: el estudio de los cambios heredables causados por la activación y desactivación de genes sin ningún cambio en la secuencia del ADN
    • nucleosoma: cualquiera de las subunidades que se repiten en la cromatina; una espiral de ADN que rodea un núcleo de histona

    Contribuciones y Atribuciones

    • Colegio OpenStax, Biología. 16 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44533/latest...ol11448/latest. Licencia: CC BY: Atribución
    • somático. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/somatic. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • proteoma. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/proteome. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • genoma. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/genome. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Introducción. 16 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44533/latest...e_16_00_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
    • Colegio OpenStax, Biología. 16 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44534/latest...ol11448/latest. Licencia: CC BY: Atribución
    • epigenética. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/epigenética. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • nucleosoma. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/nucleosoma. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Introducción. 16 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44533/latest...e_16_00_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
    • Colegio OpenStax, Regulación de la Expresión Génica. 16 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44534/latest...e_16_01_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución

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