Diferencia entre revisiones de «Regulación de la expresión génica»

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La '''regulación genética''' comprende todos aquellos procesos que afectan la acción del [[gen]] a nivel de traducción o trascripción, regulando los productos funcionales de un gen.
[[:Archivo:]]El genoma de todas las células es idéntico. Sin embargo, cada célula desarrolla una función diferente. La diferencia tiene que ver con la expresión diferencial, es decir cuándo, dónde, cómo y en qué cantidad se expresa cada gen.
Los genes se pueden clasificar en dos tipos: aquellos que se expresan constitutivamente (genes housekeeping que codifican para funciones fundamentales para todas las células, por ejemplo las enzimas glucolíticas) y los genes de expresión regulada (control espacial y temporal de la expresión génica).
Hay varios niveles en los cuales se puede regular la expresión génica en: pre-transcripción (DNA), transcripción (DNA pre-mRNA), post-transcripción (premRNA mRNA maduro), degradación del RNA, transporte de mRNA, traducción (mRNA maduro proteína), post-transducción (proteína), degradación proteica y destinación de proteínas. Existe una selección de los genes que se expresan, además de una regulación de la tasa de expresión y de la naturaleza del producto.

“Todas las células tienen todo la información genética (genoma completo y conservado), la diferencia viene de cómo se regula cada una”.

Las diferentes etapas de la regulación:
1. Regulación pre-transcripcional
2. Regulación transcripcional
3. Mecanismos post-transcripcionales
4. Modificación pre-traduccional
5. Modificación post-traduccional



== Modificación química y estructural del ADN o la cromatina ==
== Modificación química y estructural del ADN o la cromatina ==


La '''modificación química''' consiste en la silenciación del ADN mediante su desnaturalización mediante la [[metiltransferasa]] en [[nucleótido]]s de [[citosina]]. Es usado en la cancerogénesis.
REGULACIÓN A NIVEL ACCESO AL DNA:


La '''modificación estructural''' consiste en segregar las [[histona]]s, separando el ADN de los octámeros proteicos, ya sea por [[acetilación]] de la histona, por [[metilación]] o por [[fosforilación]]. Cuando se realiza metilación y acetilación al mismo tiempo, el ADN reduce su expresión génica y aumenta su densidad.
Una vez que una célula se diferenció en un tipo particular, sus hijas heredaran el mismo carácter especializado. Esto significa que el patrón de expresión génica para la especialización debe ser recordado y pasado a la progenie de las divisiones subsecuentes. Más aún los estados de la cromatina también pueden ser heredados, pueden ser utilizados para establecer y preservar los patrones de expresión génica sobre grandes distancias a lo largo del DNA y para muchas generaciones de la célula. Una vez que el tipo celular de diferenciación ha sido especificado por genes reguladores de proteínas, el desarrollo de la decisión se refuerza por el empaquetado a los genes no expresados en formas de cromatina condensada y “marcar” esa cromatina como silenciada. El embalaje de las regiones seleccionadas del genoma en cromatina condensada es un mecanismo regulador que no está disponible para bacterias, y se piensa que en eucariotas permite el mantenimiento de los extraordinarios patrones estables de expresión génica a través de las generaciones y más aun en organismos multicelulares
La heterocromatina al estar muy compactada es altamente resistente a la expresión génica: Cuando un gen que se expresa normalmente en eucromatina pasa a una región de heterocromatina, deja de ser expresado, y resulta silenciado. Estas diferencias en la expresión de genes son ejemplos de los efectos de posición, en los cuales la actividad de un gen depende de su posición a lo largo de un cromosoma. Muchos efectos de posición exhiben una característica adicional llamada (diversidad o mosaico) variegación del efecto de posición. Estos patrones pueden resultar de parches de las células, en las cuales un gen silenciado se ha reactivado; una vez que está reactivado, el gen se hereda en esta forma a células hijas. Alternativamente, un gen puede comenzar en eucromatina, y después seleccionarse más o menos aleatoriamente para empaquetarse en heterocromatina, causando su inactivación en esta célula y todas sus hijas.
El estudio de la variegación del efecto de posición ha revelado dos características importantes de la heterocromatina. Primero, la heterocromatina es dinámica; puede “extenderse” en una región y luego “retraerse” de ella en frecuencias bajas pero observables. En segundo lugar, el estado de la cromatina - heterocromatina o eucromatina-tiende a ser heredado de una célula a su progenie.
Las dos maneras más importantes de alterar la estructura de la cromatina son con modificaciones covalentes de la histona y el remodelado del nucleosoma:
Modificaciones covalentes:
En la regulación pre-transcripcional predominan factores epigenéticos, que son factores que modifican el fenotipo sin alterar la secuencia del DNA. Permiten regular la actividad génica y se puede transmitir después de la división celular. Las modificaciones epigenéticas se refieren a modificaciones covalentes en el DNA (metilaciones en citosina) y en las histonas (metilaciones, acetilaciones, fosforilaciones, glicosilaciones, etc). Estos mecanismos cambian la estructura de la cromatina.


== Modificación post-transcripcional ==
== Modificación post-transcripcional ==

Revisión del 21:53 7 sep 2009

La regulación genética comprende todos aquellos procesos que afectan la acción del gen a nivel de traducción o trascripción, regulando los productos funcionales de un gen.

Modificación química y estructural del ADN o la cromatina

La modificación química consiste en la silenciación del ADN mediante su desnaturalización mediante la metiltransferasa en nucleótidos de citosina. Es usado en la cancerogénesis.

La modificación estructural consiste en segregar las histonas, separando el ADN de los octámeros proteicos, ya sea por acetilación de la histona, por metilación o por fosforilación. Cuando se realiza metilación y acetilación al mismo tiempo, el ADN reduce su expresión génica y aumenta su densidad.

Modificación post-transcripcional

La modificación post-transcripcional sucede cuando un precursor ARNm madura en ARNm durante la síntesis de proteínas. Ocurre en 3 pasos: en el primero se el precursor con una gran variedad de proteínas y se modifica por poliadenilacion; en el segundo paso se le agrega a la cadena de precursor un fragmento de cadena que promueve la asociación de proteínas; en el tercer paso se retiran los intrones (partes no útiles para la síntesis proteica), dejando los exones (fragmentos activos par la síntesis proteica) para formar la molécula de ARNm.

Modificación post-traduccional

Es la modificación química de una proteína después de su traducción. Se puede transformar la estructura de la proteína, adicionándole un grupo funcional (acetato, lípido, carbohidrato, fosfato) o cambiar la naturaleza de sus aminoácidos, o cambiar su estructura por puentes bisulfuro, o romperla en dos por acción de una enzima. Existen otras formas para modificar una proteína, como la fosforilación, que sirven para controlar el comportamiento de una proteína (como activar o inhibir una enzima).