Regulación Genética

Biotecnología

Regulación de la Expresión Génica

Características de los Genes eucariontes
• Están divididos en segmentos: Exones e Intrones Intrones: segmentos del gen que son transcritos pero no están presentes en la proteína Exones: segmentos de DNA que codifican para aa presentes en una proteína Ej: Gen de colágeno de pollo: 52 exons. Gen de la distrofina (mutado en niños con SDM): 79exones. • Los intrones son de > longitud que los exones. * Exon eucariota promedio: 140 nts * Intron eucariota promedio: 480.000 nts • Los intrones son removidos por splicing: requiere gran precisión. • La remoción de un nucleótido demás o uno de menos : cambia del marco de lectura : produce nuevos codones : distintas secuencias de aa : genera codones stop.

Características de los Geneseucariontes
• La remoción de intrones es producida por el spliceosoma. • El spliceosoma se compone de varias moléculas de snRNA y ≈ 145 proteínas diferentes. • Los intrones en el pre-mRNA poseen secuencias consenso para ser reconocidos por el spliceosoma. 5’ = GU 3’ = AG

La expresión génica en eucariontes es regulada a distintos niveles

Regulación de la expresión génica en eucariontes
 Unacélula humana contiene alrededor de 35,000 genes.  Algunos genes se expresan simultáneamente en todas las células (housekeeping genes).  Housekeeping: responsables de funciones metabólicas rutinarias (e.g. respiración), y son comunes en todas las células.  Algunos genes se expresan cuando una célula entra a una vía particular de diferenciación.  Algunos se expresan constitutivamente en aquellascélulas diferenciadas en una vía particular. Ej: Una célula del plasma expresa continuamente el gen del anticuerpo que ella sintetiza.  Algunos genes se expresan sólo cuando las condiciones ambientales de la célula cambian. Ej: La llegada de una hormona enciende o apaga ciertos genes de la célula.

Secuencias +1 regulatorias canónicas

La expresión génica en eucariontes es regulada a distintosniveles
¿Cómo se regula esta expresión diferencial?
Los eucariontes poseen varias vías de regulación de la expresión génica 1) Control Trancripcional (núcleo) • Es la regulación más común • Enciende o apaga la síntesis de ARNm 2) Control Post-Transcripcional (núcleo) • Regulación del procesamiento desde un pre-RNAm a un RNA maduro 3) Control Traduccional (citosol) • Regulación de la tasa deiniciación de la traducción 4) Control Post-Traduccional (citosol) • Regulación de la modificación de una proteína inmadura o inactiva para formar una proteína activa (ej. Sumoilación, Ubiquitinización).

Regulación de la expresión génica en eucariontes
Síntesis del pre-RNA Procesamiento del pre-RNA Iniciación síntesis Ubiquitinación

1. Control Transcripcional en eucariontes
• Forma mas comúnde regulación de expresión génica en eucariontes. • Promotores • Potenciadores (Enhancers) • Proteínas específicas: activadoras y represoras Regulación en CIS: la secuencia reguladora está en la misma secuencia de nucleótidos que codifica el gen que será regulado: PROMOTORES Y ENHANCERS. Regulación en TRANS: los elementos reguladores son de naturaleza y origen distinto a la secuencia a regular:FT generales, FT específicos, Proteínas reguladoras que se unen al DNA.

1. Control Transcripcional en eucariontes Promotor: es una secuencia que define el sitio de iniciación de la transcripción del ARN
• La > parte de los promotores están río arriba del +1 (5’), algunos pueden estar en 3’, otros intragénicos.

• Los genes codificantes de proteínas poseen Promotores Basales de dos tipos ydiversos dominios regulatorios de la transcripción. CCAAT (-50 a -130 pb) y TATA (-20 a -30 pb) • C/EBP: (Enhancer Binding Protein) se une a caja CCAAT • TFIIA, B, C…: se unen a caja TATA con la RNA polII

1. Control Transcripcional en eucariontes Enhancers o Potenciadores: son secuencias de ADN ubicadas río arriba o río abajo del gen a regular, miles de pares de bases distantes.

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