Capítulo 17. La genética molecular de los eucariotas

Genes en movimiento

Hay genes § que se mueven hacia adentro y hacia afuera del genoma § bacteriano, afectando tanto su estructura como su función. El análisis del cromosoma § eucariótico § ha revelado que éste también está sujeto a reordenamientos que afectan tanto su estructura como su función.

Los genes funcionales de anticuerpos § se forman durante la diferenciación de los linfocitos §por el reordenamiento de secuencias génicas que codifican para diferentes partes de la molécula del anticuerpo. Los virus §, que incluyen tanto a los virus con genoma de DNA § como a los retrovirus con genoma de RNA §, pueden integrarse al cromosoma eucariótico; entonces se conocen como provirus §. La incorporación de la información genética llevada por los retrovirus con genoma de RNA depende de la transcripción del RNA a DNA, que está catalizada por la transcriptasa inversa §. Los transposones §eucarióticos se asemejan a los de los procariotas en que, al insertarse en el genoma, activan o inactivan genes, ya sea interrumpiendo las secuencias codificadoras o interfiriendo con la regulación. Como en los procariotas, los transposones pueden no moverse en realidad, sino generar una copia que se integra en otro lugar del genoma. Muchos transposones eucarióticos, los retrotransposones §, difieren más notablemente de los de los procariotas en que primero se transcriben a RNA y luego nuevamente a DNA, antes de insertarse en otro sitio del cromosoma.

Estructura de una molécula de anticuerpo.

La molécula de anticuerpo tiene dos cadenas polipeptídicas livianas (L) y dos cadenas pesadas (H), cada una de las cuales tiene una región variable (V) (en color amarillo) y una región constante (C) (en color rosa). Las cadenas polipeptídicas se conectan entre sí por puentes disulfuro (S-S). Las regiones variables de las cadenas livianas y pesadas forman una estructura tridimensional compleja, que es la porción de la molécula de anticuerpo que reconoce a los antígenos extraños y se une a ellos.

Representación esquemática del ensamble de los genes que codifican una cadena pesada de anticuerpo.

Los genes variables (V), de diversidad (D) y de unión (J) seleccionados son transpuestos de diferentes regiones del cromosoma para formar un gen variable completo, que luego se une a uno de los genes constantes (C). La secuencia interpuesta (intrón) entre las secuencias constante y variable se elimina del transcripto de RNA para dar la molécula de mRNA terminada.

Esquema del genoma de un retrovirus.

En a) se muestra el RNA viral, con los genes gag, pol y env que codifican respectivamente para las proteínas de la cápside, la transcriptasa inversa y las proteína de envoltura. Los extremos terminales son secuencias con repeticiones invertidas. Cuando el RNA viral se copia a DNA (b), los extremos forman las repeticiones terminales largas (LTR). c) Al integrarse al genoma de la célula hospedadora (provirus), se produce una duplicación de la secuencia blanco en el sitio de inserción.

Esquema de un transposón y un retrotransposón eucarióticos.

1. Transposón cuya región central es una secuencia de DNA, a menudo de varios miles de pares de bases de longitud, que contiene un gen que codifica para la transposasa (la enzima que inserta el transposón en el cromosoma hospedador, cortando y empalmando el DNA hospedador). Este segmento también puede llevar otros genes que codifican para otras proteínas. Los genes centrales están flanqueados por repeticiones invertidas (R1) que son imágenes especulares; si una, por ejemplo, es AATG, la otra será GTAA. Las repeticiones invertidas son la secuencia de reconocimiento para las transposasas.
2. Retrotransposón. La región central contiene un gen que codifica para la transcriptasa inversa. Está flanqueado por repeticiones terminales largas (LTR) directas. Las repeticiones directas son copias de un segmento corto (de 5 a 10 pares de bases) del DNA hospedador.

Transcripción, procesamiento de mRNA...

Genes, virus y cáncer

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