Transcription regulation

Summary

La transcripción génica es regulada por señales internas y externas que ajustan los niveles de ARN y proteínas en la célula. Los genes son controlados por proteínas reguladoras que se unen a secuencias específicas del ADN cercanas al gen. Estas proteínas pueden ser represores, que disminuyen la transcripción, o activadores, que la aumentan. En células eucariotas, estas proteínas reclutan complejos que modulan la transcripción. Los receptores hormonales nucleares, como los que responden a estrógeno o cortisol, muestran cómo las señales extracelulares pueden influir en la transcripción, y su estudio ha permitido desarrollar medicamentos como los moduladores selectivos de los receptores de estrógeno para tratar ciertos tipos de cáncer de mama.

Takeaways

• 😀 La transcripción de genes puede ser activada o desactivada en respuesta a señales internas y externas a la célula.
• 😀 Estas señales permiten que la célula ajuste los niveles de ARN y las proteínas traducidas según las condiciones cambiantes.
• 😀 La regulación de los genes está mediada por proteínas que se unen al cromosoma cerca del gen transcrito, en secuencias reguladoras específicas del ADN.
• 😀 Las secuencias reguladoras se encuentran generalmente aguas arriba del promotor y pueden estar adyacentes a él o a miles de bases de distancia.
• 😀 Un solo gen puede ser regulado por varias proteínas que se unen a diferentes sitios dentro de la secuencia reguladora.
• 😀 Las proteínas reguladoras que disminuyen la transcripción se llaman represores, mientras que las que la aumentan se llaman activadores.
• 😀 En células eucariotas, las proteínas que se unen a las secuencias reguladoras no regulan la transcripción por sí solas, sino que reclutan complejos proteicos que afectan la tasa de transcripción.
• 😀 Los complejos que aumentan la transcripción se llaman coactivadores, y los que la suprimen se llaman correpresores.
• 😀 Los receptores de hormonas esteroides son un ejemplo de cómo las señales extracelulares pueden provocar cambios en la transcripción de genes.
• 😀 Los receptores nucleares de hormonas, como los que responden a estrógeno, testosterona y cortisol, se unen a hormonas hidrofóbicas que pueden atravesar las membranas celulares.
• 😀 El enlace de una hormona a su receptor nuclear puede inducir un cambio conformacional que permite al receptor activar o reprimir la transcripción de genes específicos, lo que se utiliza en el diseño de fármacos para tratar ciertos tipos de cáncer.

Q & A

¿Cómo se regula la transcripción de los genes en una célula?

La transcripción de los genes puede ser activada o desactivada en respuesta a señales tanto internas como externas. Estas señales permiten que la célula ajuste los niveles de ARN y las proteínas traducidas de acuerdo con las condiciones cambiantes.

¿Qué son las secuencias regulatorias en el ADN?

Las secuencias regulatorias son regiones específicas en el cromosoma donde se unen proteínas reguladoras. Generalmente se encuentran 'upstream' del promotor y pueden estar cerca o lejos de este, incluso a varios kilobases de distancia.

¿Qué función cumplen las proteínas reguladoras en la transcripción?

Las proteínas reguladoras pueden aumentar o disminuir la tasa de transcripción al unirse a las secuencias regulatorias del ADN. Los reguladores que disminuyen la transcripción se llaman represores, mientras que los que la aumentan son llamados activadores.

¿Qué son los coactivadores y corepresores en la regulación de la transcripción?

Los coactivadores son complejos de proteínas que aumentan la transcripción, mientras que los corepresores son complejos que suprimen la transcripción.

¿Cómo influyen los receptores de hormonas esteroides en la transcripción?

Los receptores de hormonas esteroides, como los de estrógeno, testosterona y cortisol, son proteínas que, al unirse a hormonas específicas, inducen cambios conformacionales que permiten a estos receptores activar o reprimir la transcripción de genes específicos.

¿Cómo actúan las hormonas esteroides sobre sus receptores?

Las hormonas esteroides, debido a su naturaleza hidrofóbica, atraviesan la membrana celular y se unen a los receptores nucleares. Esto provoca un cambio conformacional en el receptor, que puede activar o desactivar la transcripción dependiendo del tipo de receptor y hormona.

¿Qué papel juega la proteína Hsp90 en la regulación de la transcripción?

La proteína Hsp90 es una proteína chaperona que normalmente mantiene a algunos receptores nucleares en el citoplasma en forma inactiva. Al unirse una hormona al receptor, Hsp90 se disocia, permitiendo que el receptor se trasloque al núcleo y active la transcripción.

¿Qué son los elementos de respuesta a hormonas (HRE) en el ADN?

Los elementos de respuesta a hormonas son secuencias específicas en el ADN que son reconocidas por los dominios de unión al ADN de los receptores nucleares. Estos elementos permiten que los receptores regulen la transcripción de genes en respuesta a las hormonas.

¿Cómo se activa la transcripción por los receptores nucleares?

Cuando una hormona se une al dominio de unión a ligando de un receptor nuclear, se produce un cambio conformacional que permite al receptor reclutar un complejo coactivador, lo que activa la transcripción del gen objetivo.

¿Cómo los moduladores selectivos de los receptores de estrógeno (SERM) afectan la transcripción?

Los moduladores selectivos de los receptores de estrógeno, como el tamoxifeno, se unen al dominio de unión a ligando del receptor de estrógeno, pero su estructura molecular impide que el receptor adopte la conformación activa. Esto bloquea la unión del coactivador y evita la activación de los genes sensibles al estrógeno, lo que ayuda a tratar ciertos tipos de cáncer de mama.