Regulación de la expresión génica. Regulación en procariotas
Introducción
¡Hola!
Es un privilegio contar con tu asistencia en esta nueva sesión, te aseguro que la vas a disfrutar y aprenderás mucho, es por ello que te invito a la novena sesión denominada Regulación de la expresión génica: Regulación en procariotas de la unidad de aprendizaje Biología Molecular.
En esta sesión estudiaremos el proceso de regulación de la expresión, es decir, veremos los mecanismos que operan para controlar que genes se expresan bajo ciertas condiciones y cuáles se deben apagar.
La expresión de un gen puede ser controlada en varias etapas, sin embargo, la más importante y en la que se ejerce un mayor control es durante la transcripción. Debido a esto nos enfocaremos en el control que existe sobre el proceso de la transcripción, que como recordarás es la primera etapa en la expresión del gen.
Iniciaremos con algunos conceptos básicos y mecanismos generales de regulación, para posteriormente ver como se llevan a cabo en procariotas. La regulación en eucariotas se revisará en la siguiente clase.
De este modo te invito a iniciar con actitud la clase: ¡comencemos!
Desarrollo del tema
El término expresión génica se refiere al proceso mediante el cual la información codificada en un gen se transcribe en uno o varios ARN funcionales. La expresión de un gen se inicia con el proceso de transcripción controlado por proteínas denominadas factores transcripcionales, regulados por señales recibidas por las células, y concluye con la producción de un ARN funcional y, posteriormente, en el caso de los ARNm, con la traducción de una proteína madura y activa.
Los factores transcripcionales son proteínas de unión al ADN que reconocen una secuencia específica y se requieren para el encendido y apagado de los genes.
La expresión de un gen se regula en diferentes niveles, desde su inicio hasta su terminación. Los niveles de control de la expresión de un gen son los siguientes:
- Pretranscripción.
- Transcripción.
- Procesamiento del transcrito primario de ARN.
- Transporte del ARNm al citoplasma.
- Traducción del ARNm.
- Degradación del ARNm.
- Modificaciones postraduccionales
En el siguiente video titulado Cell Specific Gene Expression, se muestran estos niveles de control.
El control transcripcional es el más común, debido a que con este se asegura que la célula no genere intermediarios innecesarios. Debido a esto, es en este nivel de control en el que nos vamos a enfocar.
Control transcripcional en procariotas
El concepto básico de como es regulada la transcripción en bacterias es denominado el modelo Operon. Los genes bacterianos están organizados en operones, que son agregados de genes que se transcriben a partir de un mismo promotor y cuya expresión es regulada por una secuencia denominada Operador.
Conclusión
En conclusión, en esta clase vimos cómo es que la expresión de los genes es regulada. La etapa que es más susceptible a regulación es el paso de ADN a ARN, es decir, la transcripción, debido a que es el primer paso en la expresión de un gen y por eso debe estar finamente controlado.
También se abordó el modelo básico de regulación en procariotas, el operón. El cual consiste en la regulación de un conjunto de genes por acción de un operador, el cual va a controlar la expresión de todos los genes que están incluidos en el operón. Generalmente los genes que se encuentran organizados en operones, están involucrados en la misma ruta metabólica o de señalización.
Además pudiste ver cómo es el funcionamiento de dos operones importantes, el operon lactosa y el operon triptófano. Son importantes porque el mecanismo mediante el cual regulan la expresión de sus genes es muy similar a otros operones, digamos que son los mecanismos básicos de regulación.
Has llegado al final de la clase. ¡Te felicito por tu importante logro! Te invito a realizar la consigna asignada en esta clase y mandarla como corresponde. No olvides que te espero en la siguiente sesión en la que veremos la regulación en eucariotas, la cual, a diferencia de los procariotas, resulta más compleja. Además de que, en eucariotas se tiene la presencia de la cromatina que tiene un papel importante en el proceso de regulación. Hasta entonces.
Fuentes de información
- Salazar M.A.M., Sandoval R.A.S. y Almendáriz B.J.S. (2016). Biología Molecular. Fundamentos y aplicaciones en las ciencias de la salud. (2a ed.). McGraw Hill
- Nelson D.L. and Cox M.M. (2017). Lehninger Principles of Biochemistry. (7a ed.). W. H. Freeman.
- Alberts B. et al. (2015). Molecular Biology of the cell. Garland Science.