Control de expresión génica Flashcards
¿Qué es la expresión génica?
Diferentes células en un organismo multicelular pueden expresar grupos muy diversos de genes, aún cuando contienen el mismo ADN.
Tipos de control a nivel transcripcional
Regulación en cis
Regulación en trans
¿Qué es la regulación en cis?
Una secuencia contigua a un gen que tenga un efecto regulador sobre la tasa de transcripción de ese gen -> potenciadores y silenciadores
TATA
¿Qué es la regulación en trans?
-La mayoría de las secuencias reguladoras no pueden, por sí solas, modificar la velocidad de transcripción. Necesitan de proteínas reguladoras (como los activadores)
Las proteínas que leen las secuencias
Diferencia entre regulación en cis y trans
Cis -> es la secuencia de nucleótidos (TATA es regulación en cis) -> todo lo que está dentro del DNA
Trans -> es el activador, es decir las proteínas (TFIID es regulación en trans) -> las proteínas que van a poder leer lo que dice el DNA
Son reguladores en cis
Potenciadores, silenciadores , TATA
Son reguladores en trans
Factores de transcripción
Activadores
Represores
TFIID
Donde mejor se puede reconocer la secuencia es ______
En el surco mayor del DNA (todas las proteínas encuentran a las secuencias aquí, porque es dónde se asoman más los nucleótidos)
Estructuras que pueden tener los factores de transcripción (4)
Motivo hélice-giro-hélice (desarrollo embrionario)
Motivo dedos de Zn (receptores de hormonas esteroideas)
Motivo zipper de leucina
Hélice-asa-Hélice
Cadena de proteínas que pueden mandar la información del activador a los factores de transcripción
Mediadores
Sitio en dónde los factores de transcripción y la RNA pol se ensambla
Promotor
Son proteínas que actúan directamente con los factores de transcripción y pueden regular la actividad de la RNA pol II
Activadores -> se unen a potenciadores
La unión de FT a los potenciadores a que ayudan?
Desarrollo
Diferenciación
Respuesta de las células a las hormonas y los factores de crecimiento
Si tenemos promotor + potenciador ¿Qué ocurre con el ARNm?
Aumenta cantidad de RNAm porque acelera la transcripción
Son proteínas que se unen a secuencias específicas dentro del DNA para inhibir la transcripción
Represores -> se unen a los silenciadores
La descondensación de la cromatina es suficiente para convertir el ADN en una plantilla accesible para la transcripción. VERDADERO O FALSO
FALSO -> Los genes permanecen unidos a las histonas y empaquetados en nucleosomas y los FT y la ARN pol siguen enfrentándose al problema de interactuar con la cromatina y no con el ADN desnudo
¿Qué es la epigenética?
Todos los procesos y mecanismos moleculares que afectan a la regulación y expresión de los genes y que son heredables de unos organismos a otros.
Los mecanismos de regulación epigenética
más comunes en humanos son _____
La metilación del ADN y las modificaciones post-traduccionales de las histonas (fosforilación, la metilación y la acetilación)
Cambios en la expresión del DNA sin que se modifique la secuencia genética
Mecanismos epigenéticos
¿En qué consiste la metilación?
En la adición de grupos metilo al carbono 5 de la citosina (5mC) -> equivale al 1% del DNA
Siempre en C que van después de una G
¿Qué le ocurre al DNA cuando se metila?
-Modifica la hélice, se distorsiona la hebra por metilaciones
¿Quién hace las metilaciones?
Las metiltransferasas -> Reconocen la pareja GC metilada y pone las metilaciones en la hebra hija
Por qué es importante que la hebra hija no esté metilada y cómo ocurre este proceso
Tenemos metilación en hebra líder (en la citocina) y en la complementaria para que al momento de la replicación las hebras originales c/u tenga una metilación y la hebra copia o la hija NO tendrá la metilación -> de esta manera la célula puede reconocer cuál es la hebra hija y la original.
Una proteína en búsqueda de caja TATA con metilaciones la puede encontrar fácil si o no? y por qué
FALSO -> debido a que mientras más metilación sufra el DNA menos se va a poder leer y por lo tanto menos expresión génica
Caract. de la eucromatina
-Regiones relativamente dispersas poco condensadas que ocupan la mayor parte del núcleo.
-Niveles alto de acetilación
-Cromatina activa transcripcional
Eu = verdadero
Caract. de la heterocromatina
-Regiones de la cromatina densamente empaquetadas
-Inactivas, no se expresan
-Abundante en los telómeros y centrómeros
-Niveles altos de metilación
Son parte del cromosoma que no tiene genes
Telómeros y centrómeros
Tipos de heterocromatina
-FACULTATIVA -> Se expresan durante el desarrollo y/o diferenciación y posteriormente se silencian. Ej: mórula-blastocisto-cigoto
-CONSTITUTIVA -> Siempre permanecen condensados y se encuentran silenciados. Ej: Telómeros y centrómeros (no tienen info genética ¿Para qué pollos los desenrollo?
CONSTITUTIVA -> CONSTANTEMENTE EMPAQUETADOS
Dominios de las histonas (2)
-Un carboxilo -COOH
-Amino (NH2) terminal que se encuentra fuera del DNA y sufre modificaciones (NH2 terminal siempre está libre)
Qué ocurre si a los brazitos amino terminal le agrego cargas positivas?
Les pongo cosas a los brazitos para modificar cargas, DNA tiene carga negativa, si modifico brazos de las histonas (NH2) y hago que se vuelvan positivas, se atraen y el DNA se encuentra cerrado
-> si tengo histona (+) abrazando al DNA, la RNA pol NO puede pasar
Qué ocurre si a los brazitos amino terminal le agrego más cargas negativas?
Recordar que el DNA tiene carga negativa al añadirle más cargas negativas -> los brazos se abren y DNA se suelta
Formas de modificar las histonas (3)
Acetilación
Metilación
Fosforilación
¿Qué hace la acetilación de histonas?
Las acetilaciones lo hago sobre las lisinas -> añade cargas negativas a las histonas y favorece la transcripción -> pues cargas negativas se repelan (negativo del DNA y negativo de las acetilaciones)
¿Qué ocurre si quitamos las acetilaciones?
Se vuelve más positivo, se cierra y NO podemos transcribir. (+ y - se atraen)
¿Qué promueve la adición de cargas negativas a las histonas?
La transcripción del gen
Son las que acetilan las histonas, ¿Y que promueven?
Acetiltransferasas de histonas (HAT)
añadiendo cargas negativas y promoviendo la transcripción
Son las que quitan la acetilación a las histonas, y ¿Qué ocasionan?
Deacetilasas de histonas (HDAC)
Incrementando la carga positiva y reprimiendo la transcripción.
La fosforilación de histonas ¿Qué promueve?
Incrementa la carga negativa a la histona favoreciendo la transcripción
Mientras menos fosfatos ¿Qué ocurre?
Más positivo, + compactado y reprime transcripción
Son las que fosforilan las histonas, ¿y qué ocasionan?
Cinasas -> agregando cargas negativas y favoreciendo la transcripción
(PO₄³⁻) -> TIENE CARGA NEGATIVA
Son las que quitan los grupos fosfato de las histonas, incrementando la carga positiva y reprimiendo la transcripción
Fosfatasas
¿Qué ocupamos hacer en las metilaciones de Lisina?
Debemos ver todas las demás modificaciones que puede tener la histonas -> NO sabemos si es + ó -
Las metilaciones de lisina puede activar o reprimir la transcripción de un gen. V o F
VERDADERO pues no sabemos la carga a menos que veamos todas las demás modificaciones que tiene la histona
¿Qué ocurre en las metilaciones de arginina?
Es carga negativa, promoviendo o activando la transcripción
Explica que ocurre con p53 en presencia de deacetilasas
-Tenemos gen p53 -> sale proteína p53, cuando tiene señales de daño se activa, favorece transcripción de ciertos genes para apoptosis o detener el ciclo celular
-Si tenemos deacetilasas en esas histonas ¿Qué ocurre con el gen? -> se hace positivo y se cierra el gen de p53 y NO se puede hacer la proteína p53,no se puede detener el ciclo celular, las células se siguen replicando y da cáncer
Relación de las deacetilasas de histonas con el cáncer
Incrementan la carga positiva suprimiendo la transcripción de p53 y evitando que se detenga el ciclo celular
Tratamiento para las deacetilasas de histonas (HDAC) y cómo funcionan?
Inhibiendo HDAC mediante fármacos (romidepsin, belinostat, vorinostat) -> el gen p53 se abre y podemos hacer proteína p53 y se detiene el ciclo.
