Modificación postranscripcional

La regulación genética
comprende todos aquellos
procesos que afectan la acc
acción
ón
del gen a nivel de traducción o
transcripción, regulando los
productos funcionales de un
gen.
Los niveles de regulación de la
expresión genética se llevan a
cabo enteramente al nivel de la
transcripción
p
Modificación
postranscripcional
• L
La modificación
difi
ió postranscripcional
i i
l
sucede cuando un precursor ARNm
madura
d
en ARNm
ARN durante
d
lla síntesis
í
i
de proteínas. Ocurre en 3 pasos:
• en ell primero es ell precursor con una gran
variedad de proteínas y se modifica por
poliadenilacion.
poliadenilacion
• en el segundo paso se le agrega a la cadena de
precursor un fragmento de cadena que
promueve la asociación de proteínas.
• en el tercer paso se retiran los intrones
(partes no útiles para la síntesis proteica),
dejando
j
los exones ((fragmentos
g
activos p
par la
síntesis proteica) para formar la molécula de
ARNm.
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN
GÉNICA A NIVEL
TRANSCRIPCIONAL
LA TRANSCRIPCIÓN.
Ó
• La información almacenada en la
secuencia de nucleótidos del DNA se
lee mediante la síntesis de
polirribonucleótidos dependiente
p
p
de un
molde.
• Usa sustratos de nucleosidos trifosfato
y un crecimiento dirigido por un molde
de las cadenas en dirección 5’
5 →3
3’
DIFERENCIAS CON LA
TRANSCRIPCIÓN.
• 1) Solo se transcribe una cadena molde
de DNA.
• 2) sólo una pequeña fracción del
potencial genético global de un
organismo se ejecuta en una célula.
• La transcripción se centra en los
mecanismos utilizados para seleccionar
determinados genes y cadenas moldes.
moldes
FASES DE LA TRANSCRIPCIÓN.
Ó
• Se realiza a través de tres fases diferentes:
iniciación, elongación y terminación.
• Las
L señales
ñ l de
d iniciación
i i i ió y terminación
t
i
ió en lla
secuenciad del DNA orientan el mensaje
genético dirigiendo
g
g
a la RNA polimerasa
p
a
genes concretos.
• También se especifica donde debe de iniciarse
la transcripción,
transcripción dónde se detendrá y cuáñ
c áñ es
la cadena que se transcribira.
INICIACIÓN DE LA
TRANSCRIPCIÓN.
• Se une la RNA polimerasa al DNA, se
inicial el reconocimiento del promotor.
• El RNA encuentra los promotores
mediante un proceso de búsqueda a
que se une de
través de una holoenzima q
manera específica al DNA. _ complejo
promotor cerrado.
• Las RNA polimerasa desenrolla varios
pares de bases del DNA, desde -10 a -1,
creando un complejo promotor abierto.
INICIACIÓN
Ó Y ELONGACIÓN
Ó
• La elongación comienza con la unión de
cualquiera de los ribonucleósidos trifosfato
(N )
(rNTP)
• Inicia la transcripción con una purina en el
extremo 5’.
• La enzima central se desplaza a lo largo del
DNA, dejando al descubierto un molde de una
sola cadena para el apareamiento de bases
con los nucleótidos
n cleótidos q
que
e llegan y con el
transcrito en formación y se vuelve a enrollar
en el extremo 3’.
TERMINACIÓN.
Ó
• Hay dos tipos diferentes de fenómenos
de terminación: los q
que dependen
p
de
la acción de un factor de terminación
proteico “p”
p
p y los q
que no dependen
p
de
este.
TERMINACIÓN INDEPENDIENTE
DEL FACTOR.
• En este tipo de mecanismo se forma un
bucle troncal rico en G- C y un
trayecto posterior de cuatro a ocho
residuos de A.
• Debido a la estabilidad de los pares de
bases G
G-C
C el molde es difícil de
desenrollar.
TERMINACIÓN DEPENDIENTE DEL
FACTOR.
• La proteína “P” actúa uniéndose al
transcripto
p en formación en un lugar
g
específico cerca del extremo 3’.
• La proteína “p”
p se desplaza a lo largo
del transcrito hacia el extremo 3’ de
manera que su actividad desenrolla el
extremo 3’ del transcrito separándolo
del molde y causando su separación.
separación
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN
GÉNICA
É
A NIVEL TRADUCCIONAL
CONTROL TRADUCCIONAL
• seleccion del ARNm, presente en el
citoplasma,
p
,q
que sera traducido p
por los
ribosomas
CONTROL GENERAL DE LA
TRADUCCIÓN
• Existe un control general, global o
inespecífico
p
de la traducción ejercido
j
sobre los factores del complejo de
traducción. Por otro lado se conocen
casos específicos o control particular
de la traducción de ciertos ARNm.
Factor IFe2B
CONTROL PARTICULAR DE LA
TRADUCCIÓN
• Depende de sustancias reguladoras que
modifican la configuración
g
de un tramo
de nucleótidos no traducibles
localizados en el extremo 5’ entre el
cap y el codón de iniciación.
• Ot
Otro ejemplo
j
l podemos
d
verlo
l en llos
reticulocitos en que la síntesis del hem
está
tá controlada
t l d por ell propio
i grupo hem.
h
Cuando hay suficiente hem, este activa a
l proteinquinasa
la
t i
i
d IF
de
IFe2B
2B regulada
l d por
hem que inactiva al factor por
f f il ió
fosforilación.
ENHANCEOSOMA Ensamblaje
macromolecular
l
l responsable
bl d
de lla
interacción entre los elementos
intensificadores y las regiones
promotoras de los genes.
genes
CAJA TATA
CAMBIO DEL MARCO DE LA
TRADUCCIÓN
• es decir, el ribosoma cambia la pauta
de lectura en algún
g punto
p
de su
movimiento a lo largo del ARNm
desplazándose
p
un nucleótido hacia
atrás o hacia delante, pudiendo, un
mismo mensajero
j
dar origen
g a dos
proteínas.
SALTO DEL CODÓN DE
TERMINACIÓN
el ribosoma pasa por alto el codón de
terminación y continúa leyendo
y
la
secuencia de nucleótidos.
PASO POR ALTO DE LA
TRADUCCIÓN
• el ribosoma “salta” una secuencia de
nucleótidos en el mensajero
j
de modo
que queda un mensajero más largo que
la p
proteína p
porque
q resta una p
porción
interna del mensaje sin traducir,
pudiendo nuevamente un mismo
p
mensajero dar origen a dos proteínas
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN
GÉNICA A NIVEL
POSTRADUCCIONAL
• Las proteínas recién sintetizadas
pueden sufrir modificaciones
postraduccionales que son
son, a su vez
vez,
una manera de controlar la expresión
de los genes en eucariontes.
eucariontes
• Se trata de glicosilaciones,
fosforilaciones, acetilaciones,
ribosilaciones, etc. Se puede dar el caso
de poliproteínas que sufren cortes,
mecanismo que es común en la síntesis
de hormonas peptídicas como la insulina.
La insulina está formada por dos cadenas
polipeptídicas.
• En forma esquemática la expresión genética
puede regularse en cuatro niveles distintos:
• 1º y mas importante es el control primario de la
iniciación de la transcripción.
transcripción
• 2º el procesamiento del transcrito a un mRNA
maduro,, p
puede regularse
g
en el nivel del RNA
transcrito primario.
• 3º también es posible el control en el nivel de
la traducción
trad cción mediante la edición del mRNA.
mRNA
• 4º en el nivel de las proteínas las
modificaciones postraduccionales pueden
determinar la actividad de cada una de ellas.