Biologia molecular

La complejidad de la expresión génica, la interacción de proteínas, y la diferenciación de la célula
Por: Jill Adams, Ph.D. © 2008 Naturaleza Educación
Citación: Adams, J. (2008) La complejidad de la expresión génica, la interacción de proteínas, y la diferenciación celular. Naturaleza Educación 1 (1)
¿Tiene la complejidad más celulares requieren más genes? lecciones experimentales sobre lavariación de la expresión génica durante el desarrollo nos dicen "no".
Se podría pensar más genes son necesarios para que los organismos más complejos, pero que no es el caso. Por ejemplo, nosotros los humanos se cree que entre 25.000 y 30.000 genes que codifican las proteínas de todas las partes de nuestro cuerpo. Por otro lado, el pequeño gusano redondo Caenorhabditis elegans tiene casitantos genes como nosotros-unos 20.000-, pero muchas menos partes del cuerpo.
Ante esta situación y otras similares, la variedad de tipos de células en un organismo determinado puede ser un barómetro mejor la complejidad de la vida de un recuento estricto del número de genes. El número de productos de los genes puede también superan con creces el número de genes a través de mecanismos tales comosplicing alternativo. Por ejemplo, los científicos estiman que los mamíferos tienen hasta 1.014 tipos diferentes de células, de mil millones de los diferentes tipos de neuronas en el cerebro solo. Por el contrario, C. elegans tiene un total de 302 neuronas.
La diferenciación de la célula y la expresión genética
Cuando "nació" a través de la división celular, las células no son criaturas estática,sino que debe hacer la transición a una fase de madurez. Las células comienzan "ingenuo" (en un embrión temprano, por ejemplo) y, a continuación, por medio de expresión de determinados genes y proteínas, se diferencian en distintos tipos de células maduras, si las neuronas sensoriales, las células musculares o células rojas de la sangre, por nombrar pocos.
Entonces, ¿cómo los diferentes tiposcelulares desarrollar? Si usted toma una instantánea para capturar un estado particular de la célula, la imagen que se ve es determinado por los genes contenidos en esa celda se expresan. De hecho, los científicos piensan que la regulación de los genes a través de factores de transcripción y cromatina es tan importante como la presencia y naturaleza de los propios genes. Debido a que hay menosfactores de transcripción que hay tipos de células, la clave para la diferenciación celular se encuentra en la combinación de estructuras de cromatina y los factores de transcripción de los genes en particular, durante los puntos específicos de la transición. Esto significa que una galería de fotos completa de fenotipos puede ser resultado de diferentes combinaciones de actividad del factor detranscripción.
La expresión génica está controlado por varios sistemas moleculares, que se vuelven más elaborados como uno avanza en la cadena evolutiva. Los factores de transcripción son proteínas que se unen a secuencias específicas de ADN, que trabajan de manera independiente o de forma concertada. Además, la remodelación de la cromatina puede permitir o evitar que los aparatos de transcripción de lanavegación a sus sitios de unión en el ADN.
Elementos en el ADN que regulan la expresión génica

 
 
Figura 1
Secuencias de nucleótidos situado inmediatamente 5 'del sitio de inicio de transcripción suelen servir como regiones reguladoras que participan en la expresión génica. En eucariotas, la expresión también depende de las secuencias o secuencias potenciador silenciador, ubicadocerca de los genes. Muchos promotores contienen un elemento llamado una caja TATA. Una proteína específica que se une a esta secuencia, y esta proteína interactúa con la RNA polimerasa II, promoviendo así la iniciación de la transcripción. La regulación de esta unión depende de la activación de secuencias en el promotor o potenciador. Estas secuencias sirven como sitios de unión de varias...