Expresión génica Flashcards
Diferentes células en un orgnismo multicelular pueden:
Expresar grupos muy diversos de genes, aún conteniendo el mismo DNA
El grupo de genes expresados en una determinada célula es:
El grupo de proteínas y RNA funcionales que contiene
Forma por la cual una célula controla qué genes se expresan
Regulación génica
Controles de expresión génica (6)
- Transcripcional
- Procesamiento del RNA
- Transporte y localización del RNA
- Postraduccional
- Degradación del mRNA
- Actividad protéica
Regulación en cis
Regulación de expresión génica a nivel transcripcional
Secuencia contigua a un gen que tenga efecto regulador sobre la tasa de trasncripción de ese gen
- Potenciadores
- Silenciadores
Regulación en trans
Regulación de expresión génica a nivel transcripcional
La mayoría de secuencias reguladoras no pueden por sí solas modificar la velocidad de transcripción, necesitan proteínas reguladoras
- Factores de transcripción
Proteínas pueden reconocer DNA con gran afinidad por:
Reconocimiento del DNA por proteínas
Los dominios de unión al DNA
Las proteínas reconocen:
Reconocimiento del DNA por proteínas
La superficie del ácido nucléico para identificar la secuencia de nucleótidos
Sitio donde mejor se puede reconocer la secuencia de nucleótidos
Reconocimiento del DNA por proteínas
Surco mayor del DNA
Estructuras de los factores de trasncripción (motivos) (4)
- Motivo hélice-giro-hélice (HGH)
- Motivo dedos de ZN
- Motivo zipper de Leucina
- Hélice-asa-hélice (HLH)
Motivo hélice-giro-hélice (2)
Estructuras de los factores de trasncripción
- Proteínas de dos alpha hélice conectadas por cadena corta de a.a
- Desarrollo embriónico
Motivo dedos de Zn (2)
Estructuras de los factores de trasncripción
- Alpha hélice unida a Beta hélice por Zn
- Receptores de hromonas esteroideas
Motivo zipper de Leucina
Estructuras de los factores de trasncripción
2 alpha hélices
Motivo hélice-ala-hélice
Estructuras de los factores de trasncripción
Alpha hélice conectada por un asa a otra alpha hélice
Regiones controladoras de genes (4)
- Promotor (cis)
- Secuencias regulatorias
- Potenciadores
- Silenciadores (cis)
Promotor
- Sitio donde los factores de transcripción y RNA pol se ensamblan
- Reconocido por el activador
- Cis
Secuencias regulatorias
Sitio donde proteínas reguladoras se unen para controlar proceso de ensamblaje en promotor
Potenciadores
Atraen, posicionan y modifican factores de transcripción, mediador y RNA pol II hacia promotor
Silenciador
- Disminuyen la transcripción en vez de estimularla
- Cis
- Reconocido por el represor
Activadores
- Actúan directamente con factores de transcripción y pueden regular actividad de RNA pol II
- Trans
- Activa al promotor
La unión de factores de transcripción específicos a potenciadores:
Activadores
Responsable del control de expresión génica
- Desarrollo
- Diferenciación
- Respuesta de células a hormonas y fact. de crecimiento
Represores
- Se unen a secuencias específicas dentro del DNA (silenciadores) para inhibir transcripción
- Trans
- Reconocen silenciadores
Los represores pueden inhibir:
- Transcripción
- Unión de otros factores de transcripción al DNA
Función importante de represores:
Inhibir expresión de genes específicos de un tejido en tipos celulares inadecuados
La regulación de la transcripción por parte de represores y activadores es:
Un mecanismo que controla la expresión de genes eucariotas
Los activadores y represores regulan la transcripción de eucariotas: (2)
- Interactuando con factores de transcripción generales y otros componentes de la maquinaria transcripcional
- Incuciendo cambios en la estructura de cromatina
La ______ no es suficiente para convertir el DNA en una plantilla accesible para transcripción
Descondensación de cromatina
Los genes permanecen:
Unidos a histonas y empaquetados en nucleosomas
Problema al que se enfrentam los factores de transcripción y RNA pol
La interacción con cromatina y no con DNA desnudo
Obstáculo para la transcripción
Enrollamiento de DNA
El enrollamiento de DNA afecta: (2)
- La capacidad de los factores de transcripción para unirse al DNA
- La capacidad de RNA pol para transcribir
Adición de grupo metilo al carbono 5 de citosina (5mC)
Metilación del DNA
El grupo metilo siempre va en:
Metilación del DNA
Las citosinas que van después de una guanina
5mC equivale a:
Metilación del DNA
1% del DNA
La metilación del DNA confiere: (2)
- Cambio conformacional en la doble cadena del DNA
- Variación espacial y temporal en la cromatina
Más metilación:
Metilación del DNA
Menos expresión génica
La metilación de un promotor o de secuencias reguladoras:
Metilación del DNA
Interfiere en inicio de transcripción
Actúan en secuencias C-G pareadas con secuencia C-G metilada
Metilación del DNA
Metiltransferasas
Eucromatina (4)
Empaquetamiento de DNA
- Ligeramente compactada
- Regiones relativamente dispersas, poco condensadas que ocupan la amyor parte del núcleo
- Alta acetilación
- Cromatina activa transcripcional
Heterocromatina (4)
Empaquetamiento de DNA
- Regiones de cromatina densamente empaquetadas
- Inactivas, no se expresan
- Abundante en telómeros y centrómeros
- Niveles altos de metilación
Heterocromatina facultativa
Empaquetamiento de DNA
Se expresan durante desarrollo y/o diferenciación, posteriormente se silencian
Heterocromatina constitutiva
Empaquetamiento de DNA
- Siempre condensada y silenciada
- Telómeros y centrómeros
Dominios de histonas
Modificaciones de histonas
- Unirse a otras histonas y DNA
- Amino terminal fuera del DNA, sufre modificaciones
Las histonas interaccionan con:
Modificaciones de histonas
Proteínas o complejos protéicos efectores o transductores
Acetilación de histonas (6)
Modificaciones de histonas
- Añade cargas negativas a histonas
- Descompactación de cromatina
- Facilita acoplamiento de factores de transcripción
- Lisinas (H3K56)
A. Acetiltransferasas de histonas (HAT): promueve transcripción
B. Deacetilasas de histonas (HDAC): represores transcripcionales - Acetiltransferasas
- Deacetilasas
Fosforilación de histonas
Modificaciones de histonas
- Serinas, treoninas y tirosinas
- Incrementa carga negativa a histona
- Favorece transcripción
A. Cinasas
B. Fosfatasas
Metilación de histonas
Modificaciones de histonas
- Metiltransferasas de lisina (HKMT)
A. Lisina
B. Puede activar o reprimir la transcripción de un gen - Metiltransferasas de Arginina
A. Argininas
B. Activación transcripcional - Demetilasas de histonas
La epigenética abarca:
Procesos y mecanismos moleculares que afectan a la regulación y expresión de genes, y que son heredables de unos organismos a otros
Mecanismos de regulación epigenética más comunes en humanos
- Metilación del DNA
- Modificaciones post-traduccionales de histonas (fosfo, metil, acetilación)
Deacetilasas de histonas (HDAC)
Incrementan carga positiva
Clase I, II, III, IV
Clase I (4)
Deacetilasas de histonas
- Represión de transcripción
- Regulación epigenética
- Regulación del ciclo celular
- HDAC 1, 2, 3, 8
Clase II (5)
Deacetilasas de histonas
- Regulan tráfico de proteínas
- Adhesión
- Mov. celular
- HDAC II A 4, 5, 7, 9
- HDAC II B 6, 10
Clase III (4)
Deacetilasas de histonas
- Formación de memoria
- Represión de transcripción
- Regulación epigenética
- Sirtuinas
Expresión aberrante HDAC 1
Deacetilasas de histonas
Cáncer de próstata, colon y mama
Expresión aberrante HDAC 2 (5)
Deacetilasas de histonas
- Carcinoma gástrico
- Cáncer de cuello uterino
- Carcinoma colorrectal
- Displasia cervical
- Sarcomas endometriales
Expresión aberrante HDAC 8
Deacetilasas de histonas
Neuroblastoma y glioma
Inhibidores de HDAC (4)
- Vorinostat
- Romidepsin
- Belinostat
- Panobinstat
