Resumen Capítulo VIII del Libro Bruce Alberts-Introducción a la Biología Celular

CAPITULO 8: Control de la expresión génica

El DNA de un organismo codifica todas las moléculas de RNA y proteínas necesarias para producir sus células. Sin embargo, se necesita saber cómo los elementos en la secuencia de DNA funcionan en conjunto.
En biología celular, la cuestión se origina en la expresión génica. En las plantas y animales multicelulares la expresión génica está bajo uncontrol muy elaborado. Casi todas las células de un organismo multicelular contienen el mismo genoma. La diferenciación celular se logra a su vez por cambios en la expresión génica. Cientos de tipos celulares diferentes realizan una gama de funciones especializadas que dependen de genes que sólo son activados en ese tipo celular. Las diferencias entre las células dependen de un control preciso de laexpresión génica. En cada caso la célula utiliza solamente algunos de los genes de su repertorio total.
PANORAMA GENERAL DE LA EXPRESION GENICA
Decidir qué genes serán expresados es un problema importante, en especial para los organismos multicelulares, ya que a medida que el animal se desarrolla, los diferentes tipos celulares se diferencian entre sí, y conducen a la amplia variedad que seobserva en el adulto. Esta diferenciación surge porque las células producen y acumulan diferentes grupos de moléculas de RNA y proteínas; es decir, expresan diferentes genes.
Los diferentes tipos celulares de un organismo multicelular contienen el mismo DNA
Las células tienen la capacidad de cambiar los genes que expresa sin alterar la secuencia nucleotídica de su DNA. Si el DNA se alterase en formairreversible durante el desarrollo, los cromosomas de una célula diferenciada serían incapaces de guiar el desarrollo de todo un organismo. Para probar esta idea, se inyecto el núcleo de una célula de la piel de una rana, en un óvulo de rana al que se le había quitado su núcleo, y el cigoto creció en la mayoría de los casos con normalidad. También se probó con animales y con plantas. Por lo tanto,las células de un organismo difieren no porque contienen diferentes genes, sino porque los expresan de manera diferencial.
Diferentes tipos celulares producen distintos grupos de proteínas
Las diferencias en la expresión génica entre los diferentes tipos celulares se pueden medir aproximadamente comparando la composición proteica mediante la técnica de la electroforesis en gel bidimensional.Experimentos de este tipo revelan que muchas proteínas son comunes a todas las células de un organismo multicelular. Estas proteínas constitutivas comprendes las proteínas estructurales de los cromosomas las RNA polimerasas, las enzimas de reparación del DNA, las proteínas ribosómicas, las enzimas involucradas en la glucolisis y otro procesos metabólicos básicos y muchas de las proteínas que formanel citoesqueleto. Cada tipo celular diferente genera también proteínas especializadas que son responsables de las propiedades celulares características.
Muchas de las proteínas de una célula se producen en cantidades tan pequeñas que no pueden detectarse por la electroforesis en gel. Se puede utilizar una técnica más sensible, denominada espectrometría de masa incluso para detectar proteínasraras, y también puede proporcionar información acerca de si las proteínas son modificadas covalentemente.
Es la expresión de un grupo diferente de genes en cada tipo celular lo que causa las grandes variaciones de tamaño, forma, comportamiento y función de las células diferenciadas.
Una célula puede cambiar la expresión de sus genes en respuesta a las señales externas
Además, tipos celularesdiferentes responden de distinta forma a la misma señal extracelular. Como base de estas modificaciones que se producen en respuesta a señales extracelulares, hay características del patrón de expresión génica que no cambian y que le dan a cada tipo celular su característica distintiva permanente.
La expresión génica puede ser regulada en muchas etapas en la vía del DNA al RNA y a la proteína...