Regulación de la expresión génica

PROCARIOTAS

CONTROL DE LA EXPRESIÓN GÉNICA

Empezar

EUCARIOTAS

Por medio de estos mecanismos se sintetizan unas proteínas cuando la célula las necesita y se dejan de sintetizar cuando no son necesarias.

La regulación génica comprende todos aquellos procesos celulares que aumentan o disminuyen los productos finales de los genes (proteínas o ARN).

DEFINICIÓN

Es un conjunto de genes estructurales que se expresan de manera coordinada; suelen corresponder a genes que codifican para distintas enzimas de una misma vía metabólica.

Un operón es una unidad de ADN que agrupa varios genes de funciones relacionadas, los cuales se transcriben juntos bajo el control de un único promotor, permitiendo una regulación coordinada de su expresión.

Control de la expresión génica en procariotasmodelo del Operón

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El sistema funciona permitiendo la expresión del gen regulador, que sintetiza una proteína que se une al operador. Esta unión incapacita a la ARN polimerasa, situada sobre el promotor, para realizar la lectura del ADN y llevar a cabo la transcripción de los genes estructurales. Se dice que hay una represión a nivel transcripcional y a la proteína codificada por el gen regulador se la denomina proteína represora o represor.

En ausencia de lactosa

Operón inducible (Lactosa)

La molécula de lactosa, funciona como una molécula señal, ya que se une al represor incapacitándole para unirse al operador. En esta situación la ARN polimerasa no tiene ningún obstáculo y es capaz de transcribir los genes estructurales. Se produce una inducción a nivel transcripcional y las enzimas encargadas de degradar la lactosa aumentan en una proporción de unas 1000 veces.

En Presencia de Lactosa

Operón represible

Triptófano

En ausencia de triptófano o a niveles muy bajos se transcriben los genes del operón trp. Los elementos del operón trp son en esencia semejantes a los del operón lactosa:

En ausencia de triptófano

El operón triptófano (operón trp) es un sistema de tipo represible, ya que el aminoácido triptófano (Correpresor) impide la expresión de los genes necesarios para su propia síntesis cuando hay niveles elevados de triptófano.

En Presencia de Triptófano

En las células eucariotas, el comienzo de la transcripción es una de las partes más complicadas de la regulación génica. Puede haber muchas proteínas reguladoras y elementos reguladores involucrados.

Regulación en Eucariotas

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Los controles de la expresión génica son esenciales para la supervivencia, el desarrollo y la adaptación de los organismos, así como para prevenir enfermedades y contribuir a la evolución. Su comprensión y manipulación son áreas importantes en la investigación biomédica y biotecnológica.

La regulación de transcripción en células eucariotas es generalmente más complicada que en células procariotas. Involucra elementos reguladores únicos en células diferentes como también elementos reguladores comunes como la caja TATA. La regulación es especialmente importante durante el desarrollo. Puede involucrar genes reguladores como los genes homeobox que activan o desactivan otros genes reguladores. Las mutaciones en genes reguladores que normalmente controlan el ciclo celular pueden causar cáncer.

Ideas centrales

¡gracias!

Fue propuesto a mediados del siglo XX, por François Jacob y Jacques Monod en 1961.

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Asociados al operón trabajan un gen regulador, que determina la síntesis de la proteína represora o represor

Un Promotor: que se sitúa unos pocos nucleótidos antes del punto de inicio de la síntesis de ARNm. • Un operador: una secuencia que puede ser bloqueada por una proteína represora. • Los genes estructurales: que codifican la síntesis de las proteínas que actúan coordinadamente.

Partes de un operón

La regulación de la expresión genética es clave para comprender el comportamiento celular. Se controla con precisión para garantizar que genes específicos se expresen en los momentos y niveles adecuados en respuesta a diversas señales genéticas y ambientales, lo que determina los procesos biológicos que operan en la célula. Por lo tanto, su alteración a menudo conduce a la enfermedad.

El primer operón que se estudió exhaustivamente fue el operón lac de Escherichia coli. Este regula la síntesis de las enzimas que controlan la degradación de la lactosa.