Regulación De La Expresión Génica Flashcards
1->Genes que conforman un operón
- Gen regulador -> codifica al represor o activador.
- Centro de control (DNA operador + promotor).
- Genes estructurales.
¿Qué necesita el gen de la betagalactosidasa para expresarse?
- Presencia de lactosa -> alolactosa -> quita el represor lac.
- Ayuno -> se libera AMPc que se une a la proteína activadora de catabolitos (CAP) -> aumenta la afinidad de la RNA pol.
Núcleo primordial del complejo de iniciación
TBP (proteina de la familia TFII) + caja TATA.
2->Regulacion en eucariotas
Promotor, elementos de control, etc.
Iniciacion de la transcripcion eucariota necesita:
- La RNA pol II necesita proteinas adicionales :FT generales.
- Se inicia con la union de TATA binding protein (TBP) al promotor.
- Luego la TFII-H desenrolla el ADN.
- TFII-H fosforila la RNA pol II y se inicia la elongacion.
Aparato de transcripción basal
NPCI + TFII (A, B, F) + RNA pol II + TFII (E, H).
Función de TFII-A y B
Reconocimiento del DNA promotor.
Función del TFII-F
Trae a la RNA pol II
Función de TFII-H
Helicasa y elongación.
Secuencias del promotor
- Caja TATA.
- Elemento iniciador: define el punto de inicio.
Elementos de control del ADN
Proximales: islas CpG.
Distales: intensificadores o enhancer.
Dominios de los factores de transcripción
- Dominio de unión al ADN.
- Varios dominios activadores o represores.
- Unidos por regiones flexibles.
Homeodominio
Tres hélices dispuestas en forma de H.
La hélice perpendicular interacciona con el surco mayor.
Dedo de Zinc
Dominios dispuestos en tándem, cada uno se une a un ion zinc por cisteina e histidina. Los dominios forman una hilera por el surco mayor.
Cremallera hidrofóbica de leucina.
Un par de hélices alfa que por un extremos se unen al ADN y por el otro se enrollan entre sí. Estabilizados por leucina.
Amplificosoma
Unión cooperativa entre activadores ubicuos y específicos a los elementos de control del ADN.
Nucleosoma
- 200 pb (145 + 55).
- H2A, H2B, H3 y H4.
Aminoácidos más comunes en histonas
- Lisina y arginina (+) tienen afinidad por la carga negativa del ADN.
Colas aminoterminales de las histonas
Proyectan hacia el exterior y sus residuos de lisina y arginina sufren modificaciones covalentes.
¿Qué causa la acetilación de histonas?
- Se acetila la lisina.
- Pierde carga positiva.
- Se separa del ADN.
- El ADN se descompacta y aumenta la transcripción.
¿Qué causa la metilación de histonas?
- Dependiendo del residuo de lisina o arginina que metile puede ser activador o represor.
¿Qué causa la metilación del ADN?
- La metilación de citosinas (usualmente en las islas CpG) provocan que disminuya la transcripción.
- Los metilos se proyectan hacia el surco mayor y evita la unión de proteínas.
- Los metilos son reconocidos por MeCPs.
- Los MeCPs son reconocidos por histona-desacetilasas que condensan el ADN.
Dominios de los receptores intracelulares
- DBD: de unión al ADN. Posee 3 dedos de zinc.
- LBD: de union al ligando. Hélices alfa dispuestas en 3 capas y el ligando se une a la cavidad hidrofóbica entre ellas. Extremo carboxiloterminal.
- Dominios de activación independientes de ligando.
¿A qué secuencias se unen los receptores intracelulares?
- Palindrómicas (AGAACAXXXTGTTCT)
- De repetición directa (AGGTCA XXX AGGTCA)
Receptores intracelulares tipo I
- Sin ligando unido a HSP.
- Con ligando homodimerización, traslocación al núcleo, union a secuencias palindrómicas y aumento de transcripción.
Receptores intracelulares tipo II
- Se encuentran en el núcleo.
- Heterodímeros con el receptor del ácido retinoico.
- En ausencia de ligando unidas a proteínas correpresoras.
- Con ligando se disocia el correpresor, se asocia el coactivador y aumenta la transcripción.
- T3, retinol y vit D.
Receptores intracelulares tipo III
- Huérfanos (no se conoce ligando).
- Similares al tipo I.
- Homodimerizacion.
- Reconocen secuencias directas.
Receptores intracelulares tipo IV
- Se unen al ADN como monómeros o dímeros.
- Se unen al hexanucleótido extendido.
¿Qué permite que se unan los coactivadores a los dímeros de receptores?
- Cuando no hay ligando, una alfa hélice proyecta hacia el exterior del receptor.
- Cuando hay ligando, la alfa hélice se esconde y deja un espacio para la unión de los coactivadores.
¿Qué hacen los coactivadores que se unen a los dímeros de receptores intracelulares?
Tienen actividad histona-acetil-transferasa -> descompactan la cromatina.
¿Qué reacciones se dan en el splicing?
Dos transesterificaciones.
¿Qué secuencias son reconocidas por el espliceosoma?
- Extremo 5’ (GU) del intrón.
- Sitio de ramificación.
- Secuencia de pirimidinas.
- Dinucleótido AG en 3’.
¿Cómo se da el splicing?
- Se unes el extremo 5’ al sitio de ramificación y se libera el exon de 5’.
- El exón de 5’ se une al exón de 3’ tras el dinucleótido AG.
Regulación del splicing
- Represión por proteínas hnRNP (en secuencias ESS e ISS) que impide la unión del espliceosoma.
- Activación por proteínas SR (secuencias ISE o ESE).
La combinación de estos dos en cada célula regulan los sitios de empalme
Ejemplo de edición del mRNA
La apolipoproteina B-100 (en hígado, proteína principal de LDL) sufre una edición postranscripcional en el intestino. Se cambia un codón CAA por uno UAA (stop) y se forma apolipoproteina B-48.
Mediada por proteína APOBEC1 y su factor de complemento (reconoce la secuencia)
Regulación de la degradación del mRNA en procariotas
Hay sistemas reguladores que modifican la estabilidad de los mRNA.
Ejem Csr A/B y Glg (síntesis de glucógeno).
En ayuno CsrA se suelta de B y hace inestable al mRNA de Glg.
Regulación de la degradación en eucariotas
- La cola poliA se va acortando tras cada traducción.
- Cuando quedan pocas la Poly-A-binding protein (PABP) se suelta y la poli A es eliminada por la proteína decapitadora.
- Finalmente el mRNA es degradado por Xrn 1 o por el complejo exosoma. Esto por haber perdido su estructura circular.
RNA de interferencia en plantas.
- dsRNA exógeno es fragmentado por DICER formando siRNA (fragmentos pequeños de doble cadena)
- Luego el complejo RISC-Ago capta el siRNA, se queda con una de las dos cadenas y degrada a los RNA que la complementen.
RNA de interferencia en mamíferos
- Se transcribe un RNA no codificante que forma horquillas unidas por cadena simple, pri-miRNA.
- Se procesa por Drosha y se dejan solo las horquillas, el pre-miRNA más corto sale del núcleo.
- Es fragmentado por DICER para generar miRNA.
- El miRNA es captado por el complejo RISC-Ago, se queda con una cadena y degrada a los mRNA que la complementen. Si no se complementan al 100% no se degradan pero se inhibe la traducción.
Diferencia con la de plantas: el emparejamiento de bases puede ser imperfecto.
Control de la traducción por proteínas reguladoras. Ejemplo de hierro.
- Cuando el hierro es bajo y no se necesita ferritina, la proteína IRP se une al IRE (iron responsive element) del mRNA de la ferritina e inhibe su traducción.
- La IRP es igual a aconitasa, tiene 4 hierros, cuando la concentración baja pierde uno y se une al IRE.
¿Cuando hay represión de la traducción?
- Estrés, hipoxia o virus.
- Metales pesados o choques térmicos.
- Deprivación de aminoácidos y glucosa.
Represión de la traducción (mecanismo)
El factor eIF2 se fosforila y ya no se puede reutilizar.
Recordar que el eIF2 cambiaba su GDP por GTP después de activar el inicio de una traducción. Si no puede cambiarlo, no puede actuar otra vez.
- eIF2 es fosforilado por PERK, HRI y kinasa GCN2.
Activación global de la traducción
- mTORC1 fosforila e inactiva a la proteína 4EBP1 que deja libre al factor de iniciación eIF4E y estimula la síntesis de proteínas.
- La fosforilación de la proteina S6 (hasta 5 veces) de la subunidad pequeña del ribosoma favorece la traducción preferente de RNA que codifica para ribosomas y factores de elongación.
- mTOR fosforila eEF2K que activa al eEF2.
Lisosomas primarios
Aún no participan en procesos proteolíticos.
Endosomas tardíos y vacuolas fagociticas.
Contiene restos de partículas extracelulares.
Cuerpo multivesicular
Transición entre endosoma/vacuola fagocitica y lisosoma digestivo.
¿Qué proteasoma degrada a las proteínas ubiquitinadas?
Proteasoma 26S.
Maquinaria basal del espliceosoma
Proteínas U1 y U2.
Secuencias desestabilizantes del RNAm
Secuencias AUUUA son reconocidas por proteínas AREBP y elimina la cola poli A.
