Dedos de cinc (zinc)

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Dedos de Zinc

Bioquímica 2° C 2011

Para que un gen se active, cierto grupo de proteínas, los factores de transcripción deben unirse a determinado segmento del gen, el promotor. Se dicta así la orden de “puesta en marcha”, que es la señal para que una enzima transcriba otro segmento genético de ADN o ARN.

Muchos factores de transcripción contienen pequeñas protuberancias, o dedos decinc, perfectamente adaptados para reconocer ADN.

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Qué son los dedos de cinc y cómo fueron descubiertos

El primer dedo de cinc fue descubierto en 1985, en un laboratorio, era portado por un factor de transcripción de rana (xenopus leavis) FTIIIA. Desde entonces, se descubrieron más de 200 proteínas, muchas de ellas factores de transcripción, con dedos de cinc.

El “dedo de cinc” esla más frecuente vía de unión al ADN.

Existe una activación selectiva de los genes que depende de cómo reconocen los factores de transcripción a sus dianas específicas en el ADN.

El ADN consta de dos cadenas de nucleótidos, compuestas a su vez de azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato y una de las cuatro bases: adenina, citosina, timina o guanina. Las dos cadenas se mantienen unidas porenlaces que se producen entre sus bases.

En el FTIIIA de rana se lograron ver tres dedos de cinc (protuberancias) que sobresalen de un factor de transcripción, o proteína reguladora de la actividad génica. Se fijan al surco mayor de la molécula de ADN (doble hélice). Los dedos de cinc son el puente entre los factores de transcripción y sus genes diana. Se unen al ADN por secuencias específicas depares de bases. Se llaman “dedos de cinc” porque sujetan al ADN y el cinc desempeña un papel fundamental en la determinación de su estructura.

Se observó que este factor de transcripción de rana estaba constituido por aminoácidos plegados alrededor de un ión de cinc, formando un dominio compacto y pequeño de unión al ADN.

En dicha estructura, en posiciones casi idénticas se hallan una parejade cisteínas y otra de histidinas. Además también hay tres aminoácidos hidrofóbicos, cuando el módulo de dedo de cinc se pliega, estos aá quedan en estrecho contacto, lo que permite su interacción. Crean así un núcleo hidrofóbico que ayuda a mantener la forma del módulo.

En el módulo se puede observar la siguiente disposición: la pareja de cisteínas próxima a uno de los extremos de la unidad, yla pareja de histidinas próxima al otro extremo, atrapan al mismo átomo de cinc, con lo que el segmento de aá situado entre ellas adoptaría una configuración en lazo o bucle (lo que le da el aspecto de dedo).

Cómo actúan los dedos de cinc

Una célula puede producir una gran cantidad de factores de transcripción. La combinación particular de dedos de cinc en un factor de transcripciónconcreto le permite a éste reconocer una secuencia específica de ADN y no otra.

Estructura tridimensional

Para reconocer determinada secuencia de bases, el dedo de cinc utiliza su estructura tridimensional, esto es mediante su estructura secundaria (las más comunes son alfa hélice y beta hoja plegada), regiones de la proteína se pliegan unas con otras hasta producir la forma tridimensional globalde la proteína.

La secuencia de aá característica del dedo de cinc se pliega en una forma compacta y crea dos subestructuras. Una parte de la secuencia adopta la figura de una “hoja” beta, ésta se forma cuando una cadena beta se pliega sobre la otra cadena beta. La parte restante de la secuencia se retuerce en una hélice alfa. La dos cisteínas y las dos histidinas permanecen unidos gracias a unátomo de cinc, cuya función fundamental es mantener juntas la hoja beta y la hélice.

Los contactos de los dedos con el ADN se establecen a través de secuencias sucesivas de tres pares de bases, y se orientan en forma similar con respecto al ácido nucleico. La hélice alfa de cada dedo apunta hacia el surco mayor, apoyándose en una de sus paredes.

“El tipo de unión que se establece es...
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