7.19E: Regulación de la Traducción del Factor Sigma
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Los factores sigma son proteínas que regulan la expresión génica que se controlan en diversos niveles, incluso a nivel de traducción.
Objetivos de aprendizaje
- Explicar la regulación de la traducción del factor sigma
Puntos Clave
- La expresión del factor sigma a menudo se asocia con cambios ambientales que causan cambios en la expresión génica.
- El control traduccional de los factores sigma es crítico en su papel en la regulación de la transcripción.
- La traducción del factor sigma está controlada por pequeños ARN no codificantes que pueden activar o inhibir la traducción.
Términos Clave
- Estrés oxidativo: Daño causado a las células o tejidos por especies reactivas de oxígeno.
- factor sigma: Un factor sigma (factor σ) es una proteína necesaria solo para el inicio de la síntesis de ARN.
- Proteína RpoS: RpoS es un regulador central de la respuesta general al estrés y opera tanto de manera retroactiva como proactiva: no solo permite que la célula sobreviva a los desafíos ambientales, sino que también prepara a la célula para tensiones posteriores (protección cruzada).
Los factores sigma son grupos de proteínas que regulan la transcripción y, por lo tanto, funcionan en el mantenimiento doméstico, metabólico y regulación de los procesos de crecimiento en bacterias. La expresión del factor sigma a menudo se asocia con cambios ambientales que causan cambios en la expresión génica. La regulación de la expresión de factores sigma ocurre a niveles transcripcionales, traduccionales y postraduccionales según lo dictado por el entorno celular y la presencia o ausencia de numerosos cofactores.
Los factores sigma incluyen numerosos tipos de factores. Los factores sigma más comúnmente estudiados se denominan proteínas RpoS ya que los genes rpoS codifican para proteínas sigma de varios tamaños. En E. coli, el rpoS es el regulador de los genes de la fase de crecimiento, específicamente en la fase estacionaria. Los RPOs son críticos en las respuestas generales al estrés y pueden funcionar para promover la supervivencia durante el estrés ambiental, pero también pueden preparar a la célula para el estrés. Específicamente, el control traslacional del factor sigma es un nivel importante de control.
El control traduccional de los factores sigma implica la presencia y función de ARN pequeños no codificantes. Usando proteínas RpoS como foco, la expresión y transcripción de RpoS se regula a nivel traduccional. Los ARN pequeños no codificantes son capaces de detectar cambios ambientales y tensiones que resultan en una mayor expresión de la proteína RpoS. Los ARN pequeños no codificantes son capaces de aumentar específicamente la cantidad de ARNm de RpoS que se somete a traducción.
El incremento resultante de la proteína RpoS se basa en el entorno celular y sus necesidades. Existen numerosas clases de ARN pequeños no codificantes que funcionan en la regulación de RPoS, incluyendo DsRA, rPRa y OXys. Estos pequeños ARN no codificantes son capaces de detectar cambios de temperatura (dsRA), estrés de la superficie celular (rPRA) y estrés oxidativo (OxyS). Estos ARN pueden inducir la activación de la traducción de RPOs. Sin embargo, hay pequeños ARN no codificantes, como LeuO, que son capaces de inhibir la traducción de RPOs también a través de mecanismos de represión. La regulación de la traducción de rPOs es compleja e implica la señalización cruzada y la creación de redes de numerosas proteínas y los ARN no codificantes pequeños reguladores.