 Fenómeno que incluye la transcripción de un
gen en ARNm y su posterior traducción a
proteína.
 Es la capacidad de un gen para producir una
proteína biológicamente activa.
 Interviene en el control de la síntesis de
proteínas.
 Las procariotas solo
sintetizan las proteínas que
la célula necesita, y no
aquellas que no van a
utilizarse, ayudando al
ahorro energético.
Las señales metabólicas
regulan la expresión génica
de un gran numero de genes
de los microorganismos
procariotas.
LA CELULA PROCARIOTA
por
Señales metabólicas
Regula su expresión génica
Se lleva a cabo en
La transcripción La traducción
Genes
regulables
Pueden dejar de
transcribir genes
Genes
constitutivos
 Expresan genes de manera
constante
 Siempre se transcriben
Codifican para sintetizar
proteínas
Se bloquea al
ARNm para que
no haya síntesis
proteica
Son controlados
Por proteínas reguladoras que son
sintetizadas por el gen regulador (i)
que responden a señales concretas
ACTIVADORAS REPRESORAS
Al unirse al ADN,
estimulan la transcripción
de los genes.
Ejerciendo
Un control positivo
Al unirse al ADN, disminuyen
la transcripción de los genes
Ejerciendo
Un control negativo
Estas proteínas pueden ser
Unidades de transcripción
Son
Que están
controlados por
SECUENCIAS
ADYACENTES
Gen regulador (i)
Genes
estructurales
OPERÓN
En unidad con
Promotor Operador
Que se encuentran en
FUENTE: http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Operon/Operon.htm
FUENTE: http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Operon/Operon.htm
FUENTE: http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Operon/Operon.htm
AMINOACIDOS
AMINOACIL- ARNt
Genes ARNr
ARN polimerasa
ADN
preARNr
ARN 5S ARNr 16S ARNr 23S
SINTESIS DE ARN ribosomal
AMINOACIDOS
AMINOACIL- ARNt
ARNt libre
ppGpp
Ingresa a los ribosomas
y por medio
Factor de Respuesta Estricta
FRE
d
i
s
m
i
n
u
y
e
La afinidad de la
ARN polimerasa
por
Los
promotores
de los genes
de ARNr
inhibiendo
La síntesis
del ARNr
GTP
ATP
Proteínas
ribosomales
ARNr
RIBOSOMAS
Proteínas
ribosomales
ARNm
Polisistrónico
En presencia de
Aminoácidos
Ausencia de
Aminoácidos
SE PRODUCE
SÍNTESIS
DISMINUYE LA
SÍNTESIS
ARNr
Células de un organismo pluricelular
Ser Humano
Información
genética
Organizada en
30.000 genes
Todas las células poseen la
misma información genética
PROTEINAS ESPECIFICAS PROTEINAS CONSTRUCTIVAS
O DOMESTICAS
De tejidos o células determinados
Se sintetizan en todos los tipos
de células
Sintetizan como
LA CELULA EUCARIOTA
Su síntesis varia de
una célula a otra
Depende de la
necesidad proteica
Su producción es modulada en
algunas células en un periodo
muy corto
CONTROL TEMPORAL DE
LA EXPRESIÓN GENICA
Diferentes señales
responde
Nutricionales
Ambientales
Comunicadores intercelulares
Hormonas
Neurotransmisores
Factores de crecimiento
Proteínas
eucariotas
Aumento de concentración de
proteínas en la célula
Aumento
de ARNm
Aumento de la
transcripción del gen
Dependen de
otros factores
Estructura de la
cromatina Grado de metilación
del ADN
NIVEL
PRETRANSCRIPCIONAL
O CONTROL
EPIGENETICO
Están empaquetados en
CROMATINA ACTIVA
Empaquetados en
HETEROCROMATINA
Estructura
cromatínica de
regiones
génicas no es
permanente
REMODELADO DE
LA CROMATINA
Sobre la estructura del
nucleosoma
Cambio de la relación
ADN- NUCLEOSOMA
Desensamblado parcial
y reversible de los
nucleosomas
1- POSICIÓN DE LOS NUCLEOSOMAS
Los nucleosomas exponen los promotores del DNA
Orientándolos hacia la superficie externa
2. RETIRADO DE LOS NUCLEOSOMAS
Se requiere de la
liberación de
histonas
Desplazamiento de las
nucleasas
Proteínas + hidrólisis de ATP
3. AVANCE COMPATIBLE CON LA
PRESENCIA DE NUCLEOSOMAS
La RNA polimerasa transcribe, realizando un
desensamblado reversible y por tanto parcial de los
nucleosomas
2. RETIRADO DE LOS
NUCLEOSOMAS
3. AVANCE COMPATIBLE CON LA
PRESENCIA DE NUCLEOSOMAS
Dependen de
Desacetilación de las
histonas
Enzimas desacetilasas
de histonas (HDAC)
Desplaza el grupo acetilo,
para que las histonas
reducen su carga +
GEN INACTIVO
Acetilación de las
histonas
Por medio de las enzimas
ACETILTRANSFERASA
DE HISTONAS (HAT)
Unen un grupo acetilo al
extremo amino terminal
de la Lisina
Reduce la carga + de la
Histona, por lo tanto disminuye
la interacción con el ADN
GEN ACTIVO
Metilación del
gen
Se realiza en los
extremos 5’ de los genes
Estos genes son
ricos en di-
nucleótidos C- G
Enzima metiltransferasa
une un grupo CH3 a los
islotes C- G
Inactiva el gen para
que no se transcriba
PROMOTOR: Región
reguladora
FACTORES
TRANS
MISMA MOLECULA DE ADN
CUYA EXPRESION
REGULAN
PROTEINAS CODIFICADAS POR
GENES QUE ESTAN ALEJADOS Y
NO RELACIONADOS CON EL GEN
QUE REGULAN
ESPECIALIZAN LAS RNA
polimerasas
GENES DE
LAS CLASES
I, II y III
DIF.
Se encuentran
son
FACTORES DE INICIO DE LA
TRANSCRIPCION
FACTORES
CIS
POLIMERASA
(ENZIMA)
GENES QUE
TRANSCRIBE
(DNA)
PRODUCTO GENICO
(RNA o PROTENA)
PROMOTORES
(DNA)
FACTORES DE
TRANSCRIPCIÓN
(PROTEINAS)
RNApol - I De clase I rRNAs 28s
rRNAs 18s
rRNAs 5s
rRNAs 8s
De clase I TFI
RNApol - II De clase II Proteínas
snRNAs
De clase II TFII
RNApol - III De clase III tRNAs
rRNA–5s
RNAs pequeños
De clase III TFIII
Interaccionan con la
ARN polimerasa II
Son aquellos
Según su unión a los tres
tipos de secuencias o
elementos promotores
Se clasifican
En
GENERALES PROXIMALES INDUCIBLES
Reconocen los
elementos basales
Reconocen los
elementos
proximales
Reconocen los
elementos distales
TF II
GENERALES
Proteínas que promueven la
formación de un punto de inicio
y la fijación del mismo.
Son
Activan a la enzima para que
comience a sintetizar ARN.
Pueden ser
TF II D TF II H
Por tanto
Especifica para la caja TATA,
determinando la distancia a la cual
debe actuar la ARN polimerasa.
Una molécula
TBP que
reconoce la
secuencia
promotora
TAF:
Factores
asociados a
TBP
Posee doble actividad
enzimática
HELICASA
QUINASA
Separación
de las
hebras de
ADN
Fosforila el extremo C
terminal de la ARNpol II,
cambiando su forma e
induce el inicio del
desplazamiento sobre el ADN
Se compone
PROXIMALES
Aumentan la eficiencia
de la función del
complejo de inicio
En unión con las TFs
generales controlan los
genes constitutivos,
domésticos o caseros.
INDUCIBLES
Regulan la
transcripción de
acuerdo con sus
promotores
(potencializadores o
silenciadores).
Se activan en
momentos específicos o
en tejidos particulares .
SECUENCIAS O
ELEMENTOS
BASALES
SECUENCIAS O
ELEMENTOS
PROXIMALES
SECUENCIAS O
ELEMENTOS
DISTALES
Definen el punto de
inicio de la
transcripción
Apoya a la secuencia
basal
Alejados del punto
de origen
-30 corriente
arriba
Caja TATA
Secuencia
iniciadora Inr
Situada entre
-3 y 5
Posición -30 y -200
corriente arriba
Caja CG:
-50 y -100
CATT:-
75
Determina la frecuencia
con la que se produce el
inicio de la
TRANSCRIPCION
Activar o inhibir la
transcripción
POTENCIADORES
O ENHARCES
INHIBIDORES O
SILENCERS
Mediado por proteínas
represoras de la traducción.
MicroARN
no codificante
Bloqueo con
proteínas represoras
Poliadenilación
controlada
Un ARN corto con
20 a 25 bases que
se unen a RITS
Transcripción Traducción
Modifica la
cromatina
de los genes
diana
Dirige a
los ARN
homólogos
Secuencias
especÍficas
del ARNm
Al sitio 3’ no
codificante
del ARNm
Responsables de
la localización
del ARNm
Traducción
Los ARNm se
almacenan sin
traducir con
pequeñas
cadenas de poli A
Se traducen por
el alargamiento
de sus colas de
poli A
Es
Actúa en
Sobre
ARNm
Se ejerce sobre
SEÑAL DE
POLIADENILACION
SPLICING
MISMO TRANSCRITO 1rio.
FORMA DIFERENTES ARNm
A partir de
Extremo C
terminal del
ARN 3’
Formación de varias
proteínas en común
pero con diferentes
funciones
Diferencia de
exones terminales
alternativos
FORMACION DE
DIFERENTES
poli A
Conjunto de genes estructurales
procarioticos que se transcriben como
una unidad y sus secuencias reguladoras
correspondientes.
Secuencia de ADN adyacente a un gen
procaritico que permite que una proteína
represora controle la trascripción de ese
gen ( y a menudo, también en un grupo de
genes consecutivos)
Parte o secuencia de un gen por donde
se une la polimerasa de ARN para que
comience la transcripción.
Conjunto de genes no adyacentes
que se regulan por un mecanismo
común.
Proteína o molécula que
interacciona con el represor para
que este ejerza su función
promotora
Proceso de modificación de la
expresión genética por medio de
cambios heredables pero
irreversibles, el patrón de metilación
del ADN o en la estructura de la
cromatina
Sub unidad de cromatina compuesta por
un núcleo de proteínas histonas,
rodeados alrededor por 146 pares de
bases de ADN
Son proteínas que interactúan específicamente como
secuencias cortas concretas de ADN (en la zona
promotora) o elementos cis, así como con otros
factores proteicos y con la ARN polimerasa
correspondiente.

CONTROL DE EXPRESION GENICA.pptx

  • 2.
     Fenómeno queincluye la transcripción de un gen en ARNm y su posterior traducción a proteína.  Es la capacidad de un gen para producir una proteína biológicamente activa.  Interviene en el control de la síntesis de proteínas.
  • 3.
     Las procariotassolo sintetizan las proteínas que la célula necesita, y no aquellas que no van a utilizarse, ayudando al ahorro energético. Las señales metabólicas regulan la expresión génica de un gran numero de genes de los microorganismos procariotas.
  • 5.
    LA CELULA PROCARIOTA por Señalesmetabólicas Regula su expresión génica Se lleva a cabo en La transcripción La traducción Genes regulables Pueden dejar de transcribir genes Genes constitutivos  Expresan genes de manera constante  Siempre se transcriben Codifican para sintetizar proteínas Se bloquea al ARNm para que no haya síntesis proteica
  • 6.
    Son controlados Por proteínasreguladoras que son sintetizadas por el gen regulador (i) que responden a señales concretas ACTIVADORAS REPRESORAS Al unirse al ADN, estimulan la transcripción de los genes. Ejerciendo Un control positivo Al unirse al ADN, disminuyen la transcripción de los genes Ejerciendo Un control negativo Estas proteínas pueden ser
  • 7.
    Unidades de transcripción Son Queestán controlados por SECUENCIAS ADYACENTES Gen regulador (i) Genes estructurales OPERÓN En unidad con Promotor Operador Que se encuentran en
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
    AMINOACIDOS AMINOACIL- ARNt Genes ARNr ARNpolimerasa ADN preARNr ARN 5S ARNr 16S ARNr 23S SINTESIS DE ARN ribosomal
  • 12.
    AMINOACIDOS AMINOACIL- ARNt ARNt libre ppGpp Ingresaa los ribosomas y por medio Factor de Respuesta Estricta FRE d i s m i n u y e La afinidad de la ARN polimerasa por Los promotores de los genes de ARNr inhibiendo La síntesis del ARNr GTP ATP
  • 13.
  • 15.
    Células de unorganismo pluricelular Ser Humano Información genética Organizada en 30.000 genes Todas las células poseen la misma información genética PROTEINAS ESPECIFICAS PROTEINAS CONSTRUCTIVAS O DOMESTICAS De tejidos o células determinados Se sintetizan en todos los tipos de células Sintetizan como LA CELULA EUCARIOTA
  • 16.
    Su síntesis variade una célula a otra Depende de la necesidad proteica Su producción es modulada en algunas células en un periodo muy corto CONTROL TEMPORAL DE LA EXPRESIÓN GENICA Diferentes señales responde Nutricionales Ambientales Comunicadores intercelulares Hormonas Neurotransmisores Factores de crecimiento
  • 17.
    Proteínas eucariotas Aumento de concentraciónde proteínas en la célula Aumento de ARNm Aumento de la transcripción del gen Dependen de otros factores Estructura de la cromatina Grado de metilación del ADN NIVEL PRETRANSCRIPCIONAL O CONTROL EPIGENETICO
  • 18.
    Están empaquetados en CROMATINAACTIVA Empaquetados en HETEROCROMATINA Estructura cromatínica de regiones génicas no es permanente REMODELADO DE LA CROMATINA Sobre la estructura del nucleosoma Cambio de la relación ADN- NUCLEOSOMA Desensamblado parcial y reversible de los nucleosomas
  • 19.
    1- POSICIÓN DELOS NUCLEOSOMAS Los nucleosomas exponen los promotores del DNA Orientándolos hacia la superficie externa
  • 20.
    2. RETIRADO DELOS NUCLEOSOMAS Se requiere de la liberación de histonas Desplazamiento de las nucleasas Proteínas + hidrólisis de ATP
  • 21.
    3. AVANCE COMPATIBLECON LA PRESENCIA DE NUCLEOSOMAS La RNA polimerasa transcribe, realizando un desensamblado reversible y por tanto parcial de los nucleosomas
  • 22.
    2. RETIRADO DELOS NUCLEOSOMAS 3. AVANCE COMPATIBLE CON LA PRESENCIA DE NUCLEOSOMAS Dependen de Desacetilación de las histonas Enzimas desacetilasas de histonas (HDAC) Desplaza el grupo acetilo, para que las histonas reducen su carga + GEN INACTIVO Acetilación de las histonas Por medio de las enzimas ACETILTRANSFERASA DE HISTONAS (HAT) Unen un grupo acetilo al extremo amino terminal de la Lisina Reduce la carga + de la Histona, por lo tanto disminuye la interacción con el ADN GEN ACTIVO Metilación del gen Se realiza en los extremos 5’ de los genes Estos genes son ricos en di- nucleótidos C- G Enzima metiltransferasa une un grupo CH3 a los islotes C- G Inactiva el gen para que no se transcriba
  • 23.
    PROMOTOR: Región reguladora FACTORES TRANS MISMA MOLECULADE ADN CUYA EXPRESION REGULAN PROTEINAS CODIFICADAS POR GENES QUE ESTAN ALEJADOS Y NO RELACIONADOS CON EL GEN QUE REGULAN ESPECIALIZAN LAS RNA polimerasas GENES DE LAS CLASES I, II y III DIF. Se encuentran son FACTORES DE INICIO DE LA TRANSCRIPCION FACTORES CIS
  • 24.
    POLIMERASA (ENZIMA) GENES QUE TRANSCRIBE (DNA) PRODUCTO GENICO (RNAo PROTENA) PROMOTORES (DNA) FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN (PROTEINAS) RNApol - I De clase I rRNAs 28s rRNAs 18s rRNAs 5s rRNAs 8s De clase I TFI RNApol - II De clase II Proteínas snRNAs De clase II TFII RNApol - III De clase III tRNAs rRNA–5s RNAs pequeños De clase III TFIII
  • 25.
    Interaccionan con la ARNpolimerasa II Son aquellos Según su unión a los tres tipos de secuencias o elementos promotores Se clasifican En GENERALES PROXIMALES INDUCIBLES Reconocen los elementos basales Reconocen los elementos proximales Reconocen los elementos distales
  • 26.
    TF II GENERALES Proteínas quepromueven la formación de un punto de inicio y la fijación del mismo. Son Activan a la enzima para que comience a sintetizar ARN. Pueden ser TF II D TF II H Por tanto Especifica para la caja TATA, determinando la distancia a la cual debe actuar la ARN polimerasa. Una molécula TBP que reconoce la secuencia promotora TAF: Factores asociados a TBP Posee doble actividad enzimática HELICASA QUINASA Separación de las hebras de ADN Fosforila el extremo C terminal de la ARNpol II, cambiando su forma e induce el inicio del desplazamiento sobre el ADN Se compone
  • 27.
    PROXIMALES Aumentan la eficiencia dela función del complejo de inicio En unión con las TFs generales controlan los genes constitutivos, domésticos o caseros. INDUCIBLES Regulan la transcripción de acuerdo con sus promotores (potencializadores o silenciadores). Se activan en momentos específicos o en tejidos particulares .
  • 28.
    SECUENCIAS O ELEMENTOS BASALES SECUENCIAS O ELEMENTOS PROXIMALES SECUENCIASO ELEMENTOS DISTALES Definen el punto de inicio de la transcripción Apoya a la secuencia basal Alejados del punto de origen -30 corriente arriba Caja TATA Secuencia iniciadora Inr Situada entre -3 y 5 Posición -30 y -200 corriente arriba Caja CG: -50 y -100 CATT:- 75 Determina la frecuencia con la que se produce el inicio de la TRANSCRIPCION Activar o inhibir la transcripción POTENCIADORES O ENHARCES INHIBIDORES O SILENCERS
  • 29.
    Mediado por proteínas represorasde la traducción. MicroARN no codificante Bloqueo con proteínas represoras Poliadenilación controlada Un ARN corto con 20 a 25 bases que se unen a RITS Transcripción Traducción Modifica la cromatina de los genes diana Dirige a los ARN homólogos Secuencias especÍficas del ARNm Al sitio 3’ no codificante del ARNm Responsables de la localización del ARNm Traducción Los ARNm se almacenan sin traducir con pequeñas cadenas de poli A Se traducen por el alargamiento de sus colas de poli A Es Actúa en Sobre
  • 30.
    ARNm Se ejerce sobre SEÑALDE POLIADENILACION SPLICING MISMO TRANSCRITO 1rio. FORMA DIFERENTES ARNm A partir de Extremo C terminal del ARN 3’ Formación de varias proteínas en común pero con diferentes funciones Diferencia de exones terminales alternativos FORMACION DE DIFERENTES poli A
  • 33.
    Conjunto de genesestructurales procarioticos que se transcriben como una unidad y sus secuencias reguladoras correspondientes.
  • 34.
    Secuencia de ADNadyacente a un gen procaritico que permite que una proteína represora controle la trascripción de ese gen ( y a menudo, también en un grupo de genes consecutivos)
  • 35.
    Parte o secuenciade un gen por donde se une la polimerasa de ARN para que comience la transcripción.
  • 36.
    Conjunto de genesno adyacentes que se regulan por un mecanismo común.
  • 37.
    Proteína o moléculaque interacciona con el represor para que este ejerza su función promotora
  • 38.
    Proceso de modificaciónde la expresión genética por medio de cambios heredables pero irreversibles, el patrón de metilación del ADN o en la estructura de la cromatina
  • 39.
    Sub unidad decromatina compuesta por un núcleo de proteínas histonas, rodeados alrededor por 146 pares de bases de ADN
  • 40.
    Son proteínas queinteractúan específicamente como secuencias cortas concretas de ADN (en la zona promotora) o elementos cis, así como con otros factores proteicos y con la ARN polimerasa correspondiente.