Tema 9

Question 1

¿Cuales son los procesos que participan en la regulación de la expresión genica? ¿Y el mas importante?

Answer 1

Iniciacion de la transcripcion (+ importante), proceso de post transcripcion, la estabilidad del RNAm, la traduccion, la modificacion de proteinas, su degradacion y el transporte.

Question 2

¿De que depende la regulacion de la transcripcion?

Answer 2

De la eficacia de uniones DNA-proteina y entre proteinas

Question 3

¿Que son los genes constitutivos?

Answer 3

Genes que se requieren en todo momento y se exprean en un nivel constante

Question 4

¿Que son los genes regulados?

Answer 4

Genes en los que el nivel de expresión varía segun las necesidades del organismo. Puedes ser inducibles o reprimidos

Question 5

¿Como se regula el inicio de la transcripcion?

Answer 5

Se regula la union entre la RNA pol y el promotor del DNA mediante factores de transcripcion que se unen a secuencias reguladoras y pueden ser activadores o represores.

Question 6

¿Cuáles son las secuencias reguladoras en el promotor?

Answer 6

Las secuencias TATA que se unen al factor sigma de la RNA pol y los elementos UP de algunos promotores (subunidades alfa)

Question 7

¿Cómo se regula la transcripción en bacterias?

Answer 7

El uso del factor sigma, que reconoce distintas clases de promotores y permite la expresión de colecciones de genes, y el uso de factores generales de transcripcion, que permiten la expresion de genes especificos y se puede alterar su afinidad con el DNA mediante modificaciones post traduccion o union de efectores

Question 8

¿Efectores?

Answer 8

Moleculas pequeñas que se unen a factores de transcripcion provocando un cambio conformacional y alterando su union a secuencias reguladoras. Pueden ser activadores o represores.

Question 9

Represores.

Answer 9

Reducen las interaccion promotor-RNA pol o bloquean las pol directamente. Se unen a operadores del DNA que en bacterias estan cerca de el sitio de inicio pero en eucariotas pueden estar alejados y se llaman sileciadores. SOn muy frecuentes en bacterias.

Question 10

Regulacion negativa

Answer 10

Implica represores. Hay dos formas:

1. El efector se une al represor que aumenta su afinidad con el DNA y detiene la transcripcion.
2. El efector se une al represor que induce su separacion del DNA y se induce la transcripción

Question 11

REgulacion positiva

Answer 11

Implica los activadores y aumentan la actividad de la RNA pol. Dos formas:

1. El activador esta unido al DNA y se esta haciendo la transcripcion, cuando el efector se une al activador, este se disocia del DNA y se inhibe la transcripcion.
2. El activador se une al efector y se realiza la transcripcion. Cuando el efector se disocia, el activador tambien lo hace y detiene la transcripcion

Question 12

¿Como puede un activador unido a un potenciador alejado del promotor, facilitar la transcripcion?

Answer 12

Debido a que existen reguladores arquitectonicos que crean estructuras tipo lazo y aproximan el potenciador al promotor, y su interaccion esta mediada por un coactivador.

Question 13

¿Que son los corrguladores?

Answer 13

Son proteinas que no se unen al DNA directamente sino que se une a factores de transcripcion y pueden ser coactivadores o correpresores

Question 14

Puentes de hidrogeno entre DNA y proteinas

Answer 14

Se producen en el surco mayor porque hay suficiente espacio. La Gln y Asn se pueden unir a la adenina y la Arg se puede unir a la guanina

Question 15

Dominios de proteinas de union al DNA

Answer 15

Helice-giro-helice, dedos de cin, cremallera de leucinas

Question 16

¿Que es un operon?

Answer 16

Es un grupo de genes que comparten promotor y secuencias reguladoras. Se da en bacterias ya que tienen RNAm policostronico

Question 17

Operon lac

Answer 17

Codifica genes para el metabolismo de la lactosa y esta sujeto a regulacion negativa:
Beta galactosidasa. Hidroliza lactosa
Galactosido permeasa. Transporta lactosa a la celula
Tiogalactosido transacetilasa.

Question 18

Gen lacL

Answer 18

Codifica el represor lac. Tiene su propio promotor y su transcripcion es independiente de las enzimas que regulan el represor. Puede unirse a tres operadores pero frecuentemente se une al mas cercano al promotor, previniendo la union de la RNA pol al promotor. Tambien puede unirse a un operador secundario y el DNA forma un lazo entre el O1 y el secundario,reduciendo la transcripcion pero sin inhibirla por completo

Question 19

¿Qué es la alolactosa?

Answer 19

Es un isomero cuya reaccion de isomerizacio es catalizada por la beta galactosidasa y que provoca la disociacion del represor del operador a concentraciones altas igual que hace la lactosa.

Question 20

¿Qué otro mecanismo de regulacion existe en el operon lac?

Answer 20

regulacion por represion por catabolito, en este caso la glucosa (control positivo)

Question 21

¿Qué pasa si abunda la glucosa (operon lac)?

Answer 21

Los genes del operon lac se encuentran reprimidos

Question 22

¿Qué sucede si falta glucosa (operon lac)?

Answer 22

La proteinas CRP unida a AMPc se une cerca del promotor, estimula la transcripcion y el DNA se enrolla alrededor de este complejo, formando el complejo abierto para la transcripcion. Este no puede formarse sin la union de CRP-AMPc, que se asocia cuando no esta el represor Lac. El AMPc solo se sintetiza si la concentracion de glucosa es baja.

Question 23

¿Qué sucede si falta lactosa (operon lac)?

Answer 23

Si no hay lactosa disponible, independientemente de cual sea la concentracion de glucosa. Los genes permaneceran reprimidos. No comenzara la transcripcion incluso si el CRP-AMPc esta unido

Question 24

¿Que pasa si abunda lactosa (operon lac)?

Answer 24

La transcripcion dependera de los niveles de glucosa. EL represor se disocia pero la transcripcion se estimulara solo con aumento de AMPc.

Question 25

Induccion intensa del operon lac

Answer 25

La lactosa debe estar presente para formar alolactosa que se unira al represor y causara su disociacion del operador, reduciendo la represion. Despues si los niveles de glucosa son bajos aumentara el AMPc que se unira a CRP y este complejo se unira al promotor estimulando la transcripcion

Question 26

¿Como se regula el operon del trp?

Answer 26

Por atenuación. La transcripcion comienza pero se detiene en una señal STOP que la atenua, esto sucede gracias al acoplamiento de la transcripcion y la traduccion en bacterias.

Question 27

¿Qué es el atenuador (operon trp)?

Answer 27

Es una secuencia en la region 5’ de una secuencia lider que puede detener el ribosoma. Este determina si la transcripcion se dde tiene al final de esa secuencia lider (no codifica genes para sintesis de trp) o si continua (codifica genes para sintesis de trp)

Question 28

Secuencia lider del operon trp

Answer 28

Tiene 162 nts en 4 segmentos, que pueden forman estructuras en horquilla entre si. Si el 3 y el 4 se aparean, se atenua la transcripcion. Si se aparean el 2 y el 3, la transcripcion continua.

Question 29

¿Que pasa si los niveles de tRNAtrp son elevados?

Answer 29

Se transcribe el segmento 1 y si el tRNAtrp es abundante la traduccion continua en el segmento 2 (no puede aparearse con el 3). El 3 se aparea con el 4 y da lugar a la atenuacion

Question 30

¿que pasa si el tRNAtrp es escaso?

Answer 30

Se permite el apareamiento entre el fragmento 2 y el 3 y la traduccion procede sin obstaculos

Question 31

Proteinas represora del operon trp

Answer 31

NO se une al DNA en ausencia de trp. Cuando el trp es abundante, el represor se une al operador y relentiza la expresion de genes de biosintesis de trp. Si es escaso, no se une, directamente. Tiene una helice-girp-helice que se une al surco mayor de DNA.

Question 32

Regulacion de expresion de proteinas en eucariotas

Answer 32

Se basa en la formacion en la combinacion de multiples proteinas con interacciones entre ellas.
El acceso a los promotores de DNA de la RNA pol II esta restringido por la cromatina y requiere su remodelacion.
predominan mecanismos de regulacion positivas y requiere la formacion de la maquinaria general de transcripcion

Question 33

Heterocromatina y eucromatina

Answer 33

La heterocromatina es una parte del DNA transcripcionalmente inactiva. La eucromatina esta menos condensada por lo que favorece la transcripcion.

Question 34

Remodelacion de la cromatina

Answer 34

Reposicionamiento de nucleosomas, presencia de variantes de histonas y modificacion covalente de nucleosomas

Question 35

Complejos enzimaticos de remodelacion de cromatina

Answer 35

4 familia que desenrollan el DNA, translocan los nucleosomas y los eliminan. Utilizan ATP

Question 36

Modificacion covalente de histonas

Answer 36

Metilacion, acetilacion, fosforilacion, sumoilacion y ubiquitinacion. Se localizan en el N-terminal que se dispone hacia el exterior de los nucleosomas. Permite la incorporacion de enzimas y factores de transcripcion

Question 37

Metilacion de histonas

Answer 37

En la H3 se produce en el Lys-4 yy LYs-36. En el H3 y en el H4 se produce en la Arg. Esto activa la transcripcion al disminuir la afinidad de union de histonas al DNA y es catalizado por histona acetiltransferasas. El proceso de desmetilacion es catalizado por histonas desacetiltransferasas

Question 38

¿como es el afinidad de las RNA pols con el DNA?

Answer 38

Es nula o escasa por ello requieren proteinas activadoras (regulacion positiva).

Question 39

Proteinas que necesita la RNA pol II (5)

Answer 39

Activadores de la transcripcion, reguladores arquitectonicos, complejos enzimaticos remodeladores de cromatina, correguladores y factores de transcripcion

Question 40

Activadores de la transcripcion

Answer 40

Se unen a secuencias potenciadoras del DNA localizadas lejos de las secuencias TATA del promotor. Pueden regular algunos genes o una gran cantidad de ellos. Dominios importantes:
De union al DNA(1), para la activacion de la transcripcion(3), para la interaccion con otras proteinas y dominios reguladores(4).
(Orden)

Question 41

Correguladores

Answer 41

Un intermediario que ayuda a ejercer la accion de un activador o un represor.
Es un coactivador si ayuda a activar la transcripcion. Un ejemplo es el complejo mediador que se une al extremo carboxilo terminal de la RNA pol II (CTD) que se requiere para el inicio de la transcripcion.
Es un correpresor si ayuda a inactivar la transcripcion como es el caso de las desacetilasas, que producen la recuperacion de la afinidad de union normal de las histonas con el DNA.

Question 42

Coreografia de la activacion de la transcripcion

Answer 42

Muchos activadores tiene afinidad por su potenciadores incluso con la cromatina condensada. La union de un activador pueden permitir la union de otros y esto produce un desplazamiento gradual de los nucleosomas y permiten las transcripcion de genes mas especificos