Capítulo 28.3

Question 1

Define “Histona”

Answer 1

Las histonas son proteínas que le entregan estructura al cromosoma y que participan en la regulación génica.

Question 2

Define “Eucromatina”

Answer 2

Eucromatina es cuando la cromatina se encuentra levemente condensada y por lo tanto SE puede producir la transcripción.

Question 3

Define “Heterocromatina”

Answer 3

Heterocromatina es cuando la cromatina se encuentra condensada y por lo tanto NO se puede producir la transcripción.

Question 4

Define “Nucleosoma”

Answer 4

Nucleosoma es la subunidad de repetición básica de la cromatina condensada dentro del núcleo de la célula.

Question 5

¿Cómo está formado el nucleosoma?

Answer 5

En la formación del nucleosoma, primero tiene lugar el ensamblaje de dos histonas H3 y dos histonas H4 para formar el tetrámero central. El ADN (150 pares de bases aproximadamente) se enrolla alrededor de ese tetrámero y luego se añaden dos dímeros formados por las histonas H2A y H2B cada uno. Finalmente, se une una histona H1, que mantiene al ADN sujeto alrededor del octámero.

Question 6

¿Qué se necesita para que se activen las regiones transcripcionales?

Answer 6

1. Cromatina como eucromatina
2. Nucleosomas con modificaciones y composición específica
3. Déficit de histona H1, que es aquella histona que mantiene el DNA unido al nucleosoma

Question 7

¿Qué tipo de modificaciones covalentes pueden sufrir las histonas internas de los nucleosomas?

Answer 7

1. Metilación en los residuos Lys o Arg
2. Fosforilación en los residuos Ser o Thr
3. Acetilación
4. Ubiquitinación
5. Sumilación

Question 8

¿Cuál es la composición de las histonas internas?

Answer 8

Las histonas internas están conformadas por dos dominios, un dominio central el cual está implicado en la interacción histona-histona y en el enrollamiento del DNA en el nucleosoma, y un dominio exterior amino-terminal rico en residuos de Lys o Arg, en cual está implicado principalmente para las modificaciones covalentes de las histonas.

Question 9

¿Cuáles son las histonas internas?

Answer 9

H3
H4
H2A
H2B

Question 10

¿Cuáles son las modificaciones asociadas a la ACTIVACIÓN transcripcional?

Answer 10

La metilación y la acetilación

Question 11

¿Cuál es el modelo general de la activación transcripcional?

Answer 11

La cromatina activa se prepara para la transcripción mediante la eliminación de barreras estructurales potenciales.

Question 12

¿Qué es la remodelación de la cromatina?

Answer 12

La remodelación de la cromatina es la modificación de la arquitectura de la cromatina para permitir el acceso de proteínas reguladoras de la transcripción al DNA genómico empaquetado, controlando así la expresión génica.

Question 13

¿Dónde ocurre la metilación? ¿En cuál aminoácido?

Answer 13

La metilación es la adición de un grupo metilo a dos posibles aminoácidos: la lisina y la arginina.
En el residuo de la Lys9 de la H3.
Cuando se metilan las argininas se activa la transcripción, mientras que cuando se metilan las lisinas el efecto puede ser tanto la activación como la represión de la transcripción.

Question 13

¿Cuáles son los procesos que participan en la remodelación de la cromatina?

Answer 13

En la remodelación de la cromatina participan enzimas encargadas de:
1. Modificar covalentemente las histonas del nucleosoma.
2. Utilizar ATP para reposicionar los nucleosomas.
3. Alterar la composición de las histonas.

Question 14

La metilación de la H3 en la Lys4 y Lys 36 durante la transcripción tiene como función…

Answer 14

Tiene como función FACILITAR la unión de histonas acetiltransferasas (HAC).

Question 15

¿Cuál es la función de las histonas acetiltransferasas (HAC)?

Answer 15

Son enzimas que acetilan los residuos de Lys específicos.

Question 16

¿Cuántos tipos de HAC hay?

Answer 16

Hay dos tipos de histonas acetiltransferasas:
1. Tipo B, las HACs citosólicas, que tienen como función acetilar las histonas recién sintetizas antes de ser importadas al núcleo.
2. Tipo A, las HACs nucleares, que tienen como función acetilar aún más las histonas de la cromatina que está siendo activada para la transcripción.

Question 17

¿Cómo se restablece el estado transcripcionalmente inactivo de la cromatina?

Answer 17

Cuando un gen ya no es necesario que se transcriba, existen unas enzimas llamadas histonas desacetilasas (HDAC), las cuales se encargan de eliminar los grupos acetilos presente en los residuos de lisina de proteínas concreta.

Question 18

¿Dónde ocurre la acetilación? ¿En cuál aminoácido?

Answer 18

En los residuos Lys, de las H3 y H4.
La acetilación consiste en la adición de un grupo acilo al aminoácido lisina.

Question 19

¿Por qué la acetilación de las histonas disminuye la afinidad del nucleosoma hacia el DNA?

Answer 19

La acetilación consiste en la adición de un grupo acilo al aminoácido lisina. El ADN tiene carga negativa debido a los grupos fosfato, por tanto se une a las histonas por la atracción entre cargas opuestas de las lisinas, que tienen carga positiva. El grupo acilo neutraliza la carga positiva de la lisina, por lo que se pierde afinidad entre el ADN y la histona con acetilaciones, lo que facilita la separación. Como consecuencia, hay una mayor accesibilidad para las enzimas implicadas en la transcripción. Así pues, la acetilación se asocia con regiones transcripcionalmente activas de la cromatina, como la eucromatina, pues promueve la transcripción de los genes.

Question 20

¿Qué complejos enzimáticos participan en la reposición de los nucleosomas?

Answer 20

Se conoce 5 familias de complejos enzimáticos que participan en la reposición de los nucleosomas, con la hidrólisis de ATP, 3 de los cuales son relevantes para la transcripción.
1. El complejo SW1/SFN, el cual remodelan la cromatina de forma que los nucleosomas quedan irregularmente espaciados, lo que permite el acceso de factores de transcripción.
2. NURF, remodela la cromatina de manera que complementa y solapa la actividad de SWI/SNF.
3. SWR1

Question 21

¿Qué tan afines son las RNA polimerasas a sus promotores eucarióticos?

Answer 21

Poca o ninguna afinidad intrínseca.

Question 22

¿Qué quiere decir que un gen se encuentre inactivo?

Answer 22

Que un gen se encuentre inactivo quiere decir que la RNA polimerasa no se une al promotor, por lo que no es transcrito.

Question 23

¿Por qué en células eucariotas se prefiere la activación o regulación positiva de la transcripción?

Answer 23

En células eucariotas se prefiere la activación por varias razones.
1. El empaquetamiento del DNA en la cromatina hace que la mayoría de los genes (promotores) sean INNACESIBLES, por lo que los genes normalmente permanecen silenciosos en ausencia de otro tipo de regulación.
2. El gran tamaño del genoma eucariota.
3. Mayor eficiencia de la regulación POSITIVA, ya que la célula solo necesita sintetizar las proteínas reguladoras activadoras.

Question 24

¿Las bacterias poseen histonas?

Answer 24

Las bacterias NO poseen histonas por lo que compactan su material genético en nucleosomas, pero lo compactan en una estructura llamada nucleoide.

Question 25

¿En qué etapa del ciclo celular ocurre la REPLICACIÓN DEL DNA?

Answer 25

La replicación del DNA ocurre durante la fase S del ciclo celular.

Question 26

¿Cuáles proteínas necesita la RNA polimerasa II para la unión eficaz de esta a los promotores?

Answer 26

1. Activadores o UAS
2. Proteínas de modificación y remodelación de la cromatina
3. Coactivadores
4. Factores de transcripción basal