Download Niveles de regulación en eucariotas

Control Expresión genética
La regulación de la producción de
proteínas (síntesis de proteínas)
considerando el proceso en su
conjunto, puede llevarse a cabo en tres
niveles:
• Replicación
•
Transcripción
•
Traducción
Niveles de regulación
Regulación de la expresión génica
Genes constitutivos y genes regulados
No todos los genes se expresan simultáneamente
ni al mismo nivel
Genes constitutivos: se expresan al mismo nivel
independientemente de las condiciones
ambientales
Genes regulados: se expresan a distintos niveles
(o no se expresan) dependiendo de las
condiciones
Expresión génica en procariotas: ARNs policistrónicos
Regulación de la expresión génica en procariotas
El operón
Regulación de la expresión de los genes estructurales
Operón lac: control negativo inducible
Operón lac: control negativo inducible
Operón lac: control positivo inducible
Operón trp: control negativo reprimible
Operón trp: control negativo reprimible
Simbiosis Rhizobium-leguminosas
Operón nod en rizobios: control positivo inducible
Simbiosis Rhizobium-leguminosas
Simbiosis Rhizobium-leguminosas
Niveles de regulación en eucariotas
Regulación de la expresión génica en eucariotas
Genes monocistrónicos
La iniciación de la transcripción en eucariotas requiere:
•Factores de transcripción generales que se unen al promotor
•Factores de transcripción reguladores activadores
(mayoritariamente) o represores, que se unen a secuencias
intensificadoras o silenciadoras que pueden actuar a gran
distancia y en cualquier orientación.
•Estas controlan la estructura de la cromatina y la tasa de
transcripción reguladores
Regulación de la expresión génica en eucariotas
hélice-vueltahélice
cremallera de leu
Dominios proteicos clásicos de unión a ADN
Regulación de la expresión génica en eucariotas
Regulación a nivel transcripcional.
1.Selección del gen que se transcribe
2.Modificación de la tasa de expresión
3. Uso de promotores alternativos
Niveles de regulación en eucariotas
Regulación post-transcripcional
•Modificación del extremo 3’: Poliadenilación y
uso de secuencias de término alternativas
•Splicing alternativo
•Edición del RNA
Regulación post-transcripcional
Procesamiento (splicing) alternativo
Regulación post-transcripcional
Procesamiento (splicing) alternativo
Regulación post-transcripcional
Edición del ARN
Regulación transcripcional y post-transcripcional múltiple
Niveles de regulación en eucariotas
Regulación traduccional y post-traduccional
•Silenciamiento de ARN
•Velocidad de síntesis de proteínas
•Velocidad de degradaciónse proteínas
•Modificaciones postraduccionales
•Destino diferencial
Regulación traduccional y post-traduccional
siARN
Regulación epigenética (heredable)
Metilación de citosina en islas CpG e Imprinting
Regulación epigenética (heredable)
Acetilación-desacetilación de histonas
Exclusión alélica
(expresión selectiva de uno de los alelos)
Algunos genes expresan sólo el alelo paterno o sólo el alelo
materno, pero no ambos. El otro alelo es reprimido
1.Exclusión alélica independiente del origen
cromosómico (al azar)
a) Exclusión alélica por Inactivación del cromosoma X
b) Exclusión alélica por reordenamiento programado del DNA (ej. inmunoglobulinas)
c) Exclusión alélica por mecanismos desconocidos (ej. receptores olfativos)
2.Exclusión alélica dependiente del origen
cromosómico: imprinting genómico (impronta)
Exclusión alélica por imprinting genómico
Señalización celular
Señalización celular: vías de “entrada” de la señal en la célula
Percepción de la señal:
unión a receptores de membrana o intracelulares
Posibles tipos de receptores de membrana
Principales rutas de transducción de señales
Segundos
mensajeros
Cascadas de proteínas quinasas
Cascadas de proteínas quinasas
Segundos mensajeros: AMP cíclico
Segundos mensajeros: Ca2+
Segundos mensajeros: IP3 y diacilglicerol
Los segundos mensajeros pueden activar rutas de quinasas
Los segundos mensajeros pueden inducir otros segundos
mensajeros
Las distintas rutas de percepción y transducción de
señales están interconectadas
Coordinación a nivel de organismo
Animales
•Sistema neuroendocrino
Vegetales
•Fitohormonas
•Fotorreceptores
Coordinación a nivel de organismo
Sistema neuroendocrino de animales
Sistema neuroendocrino de animales
Eje hipotálamo-hipófisis
Mecanismo de actuación hormonal
Hormonas peptídicas
Mecanismo de actuación hormonal
Hormonas esteroideas
Fotomorfogénesis:
El desarrollo etiolado es revertido por la luz
Maíz
Oscuridad
Luz
Guisante
Fotomorfogénesis
Fitocromo: receptor activado por luz roja
El fitocromo se une a factores de transcripción
activándolos
Fitohormonas
AUXINAS: división y crecimiento celular
AIA (ácido
indolacético)
CITOQUININAS: división celular
zeatina
ácido
giberélico
GIBERELINAS: altura de la planta,
floración y germinación
ABA (ácido abscísico)
ABA: apertura estomática (respuesta a
estrés) y dormición de la semilla
Etileno
H2C=CH2
ETILENO: senescencia y maduración de fruto