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La genética molecular de los eucariotas

El cromosoma eucariótico
El genoma eucariótico
La regulación de la
expresión génica en
los eucariotas

Transcripción, procesa-
miento de mRNA y síntesis
de proteínas en eucariotas

Genes en movimiento
Genes virus y cáncer
Transferencia de genes
entre células eucarióticas

Capítulo 17. La genética molecular de los eucariotas

La regulación de la expresión génica en los eucariotas

Los biólogos están comenzando a comprender algunos aspectos de la regulación de la expresión génica en eucariotas §. Durante el desarrollo embrionario, diferentes grupos de genes se activan o inactivan en diferentes tipos de células. Una variedad de proteínas § reguladoras específicas desempeñan papeles centrales en la regulación de la expresión génica. Para poder iniciar la transcripción §, la RNA polimerasa requiere que un grupo de proteínas, llamadas factores generales de transcripción, se ensamblen en la región promotora § del gen que se va a transcribir. Esto permite la unión de la RNA polimerasa y la posterior transcripción.

Si bien en los procariotas § también se da una regulación a este nivel, se hace cada vez más claro que este nivel de control de la transcripción es mucho más complejo en los eucariotas, en particular, en los multicelulares. En un organismo multicelular, un gen § parece responder a la suma de muchas proteínas regulatorias diferentes, algunas de las cuales tienden a activar el gen y otras a desactivarlo. Los sitios en los cuales se unen esas proteínas regulatorias pueden estar a centenares o miles de pares de bases de distancia de la secuencia promotora en la que se une la RNA polimerasa. Entre estas secuencias regulatorias, se cuentan las secuencias denominadas enhancers, a las que se unen las proteínas que activan la transcripción.

Muchas evidencias indican que el grado de condensación del DNA del cromosoma, que se observa mediante la tinción de la cromatina §, desempeña un papel principal en la regulación de la expresión génica en las células eucarióticas. La tinción revela dos tipos de cromatina: la eucromatina § y la heterocromatina §. Durante la interfase, la heterocromatina permanece condensada, pero la eucromatina se vuelve más laxa. La transcripción del DNA a RNA ocurre solamente durante la interfase, cuando la eucromatina está laxa.

Algunas regiones heterocromáticas son constantes de célula a célula y nunca se expresan. Este tipo de heterocromatina se denomina heterocromatina constitutiva. Un ejemplo es la cromatina altamente condensada, localizada en la región del centrómero del cromosoma. Esta región, que no codifica para proteínas, desempeña un papel estructural en el movimiento de los cromosomas durante la mitosis § y la meiosis §.

Otras regiones de cromatina condensada, por el contrario, varían de un tipo de célula a otro dentro del mismo organismo, reflejando la biosíntesis de diferentes proteínas por diferentes tipos de células. Además, cuando las células se diferencian durante el desarrollo § embrionario, la proporción de heterocromatina aumenta respecto de la de eucromatina a medida que la célula se vuelve más especializada.

Otro factor que está involucrado en la regulación génica es la metilación de las bases nitrogenadas § citosinas, que ocurre después de la replicación. La metilación diferencial de ciertos genes en ambos sexos, que ocurre durante la gametogénesis, la impronta genómica §, desempeña un papel en el desarrollo temprano del embrión.

 

Autoevaluación del capítulo 17

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