HomeCélulas TroncalesDiferenciación CelularMetabolismoBiología Celular y MolecularEntrar
Registrarse



Para poder descargar el artículo en PDF, tienes que estar dentro. Entrar
Si no estas registrado, puedes hacerlo ahora. Registrarse

Aspectos generales de la expresión génica

2010-01-29

Cristina Vélez del Valle

Todos hemos escuchado frases como: "está en mis genes" o "tienes buenos genes" y en general sabemos que los genes están en el DNA y que este se encuentra en el núcleo de las células. Pero ¿Cómo sabe este gen que debe expresarse? ¿Cómo este gen causa la producción de las secuencias de aminoácidos que llamamos proteínas? ¿Cómo sabe una célula que proteínas preparar y en qué momento? El estudio de estas preguntas y en general la búsqueda de sus respuestas se encuentra en el campo de estudio de la expresión génica y su regulación.

Para facilitar nuestra comprensión de los aspectos que vamos a discutir en este espacio del sitio www.horizonteciencia.com, vamos a revisar rápidamente algunos aspectos que nos serán útiles para entender lo que se estudia en los diferentes frentes de la investigación de la expresión génica y su regulación. En las células eucariontes, es decir aquellas que poseen un núcleo verdadero, las diferencias entre un tipo celular y otro, se determinan a través de la expresión de diferentes grupos de genes. Una célula de la epidermis, una neurona y una célula muscular, todas ellas se ven y se comportan de manera diferente, esto es debido a los genes que expresa cada célula. En los eucariontes los genes están de manera basal en un estado apagado, es decir sin ser copiados a un RNA que será procesado para traducirse en una proteína. Esto se debe a que el DNA en estas células se encuentra formando parte de la cromatina, que es el complejo que se forma entre el DNA y las proteínas en el núcleo de las células; de esta forma el DNA se encuentra protegido por las proteínas denominadas histonas, las cuales están evolutivamente conservadas y toleran pocos cambios. Cuando un gen en particular, se encuentra altamente empaquetado con histonas está transcripcionalmente inactivo y por lo tanto apagado. Las histonas pueden sufrir pequeñas modificaciones químicas como la metilación o la acetilación y esto regula su afinidad por el DNA, de esta forma la célula regula que genes van a estar más o menos empaquetados y por lo tanto disponibles para ser transcritos. Este tipo de cambios en la estructura química de las histonas son heredables durante varias divisiones celulares; los cambios heredables que no implican modificaciones en las bases que forman al DNA se denominan cambios epigenéticos.

Para que se lleve a cabo la transcripción, la zona del DNA que va ser copiada debe encontrase libre de histonas y nos referimos a este DNA como que se encuentra abierto o desenrollado. Este es un proceso complejo que requiere la actividad coordinada de las modificaciones de las histonas, del enlace de los factores de transcripción y otras actividades de remodelación de la cromatina. Una vez abierto, las diferentes proteínas que conforman la maquinaria transcripcional, pueden reconocer las secuencias específicas para enlazarse al DNA. Los factores de transcripción pueden tener una función activadora o represora de la expresión de un gen, reconocen una región del DNA a través de una pequeña región de la proteína denominada dominio de reconocimiento la cual se une a una secuencia específica en el DNA para cada factor de transcripción, esta región usualmente comprende de 6 a 10 pares de bases en el DNA, y una segunda región denominada dominio efector, a través del cual reclutan al sitio de inicio de la transcripción o sitio promotor, los demás elementos de la maquinaria trancripcional, incluyendo a la RNA polimerasa II, que es la enzima encargada de producir el RNA mensajero; algunos factores de transcripción pueden encender o apagar de manera simultánea a varios genes. Además también pueden unirse a secuencias activadoras de la transcripción que se encuentren lejos del sitio promotor, pudiendo estar río arriba, río abajo o incluso dentro de gen que es regulado. Las células eucariotas también utilizan algunos RNAs que no codifican para proteínas para controlar la expresión de genes y la integridad del genoma.

De manera general es el concierto de estos elementos y otros que mencionaremos de acuerdo al caso, a lo que nos referimos como regulación de la expresión génica, que es determinante en los procesos de diferenciación y desarrollo así como en los estados de salud y enfermedad de un organismo.

Lectura adicional para más información sobre la estructura de la cromatina: Jesús Vladés. La cromatina y el splicing comparten etiquetas moleculares. Este sitio: www.horizonteciencia.com Octubre 2009.