El documento describe los mecanismos de regulación metabólica a nivel genético y celular en procariotas y eucariotas. Explica cómo los operones controlan la expresión génica en bacterias en respuesta a señales ambientales, así como los mecanismos de control transcripcional y post-transcripcional que regulan la expresión génica durante el desarrollo eucariótico y la diferenciación celular.

1. UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR
ORREGO
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA
BIOQUIMICA
REGULACION METABOLICA
Pedro Lezama A.
plezamaa@upao.edu.pe
Pedro Lezama - UPAO

2. EN CADA UNA DE LAS DIAPOSITIVAS
ANALIZAR Y DISCUTIR LO YA
ESTUDIADO Y PROYECTARLO A
SITUACIONES METABOLICAS
POSTERIORES, ENFATIZANDO EN SU
APLICACIÓN CLINICA
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3. REGULACION METABOLICA
• A NIVEL GENETICO: DOGMA CENTRAL
– Operones
• A NIVEL CELULAR
– Actividad enzimática
– Mecanismos de transporte
– Receptores a nivel metabólico y diferenciación
– Mediadores celulares y químicos
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4. Control génico en los seres vivos
• PROCARIONTES
– Ajustar la maquinaria enzimática celular a las
condiciones cambiantes nutricionales y
físicos de su entorno para mantener la
perpetuación de la especie
• EUCARIONTES
– UNICELULARES
• Estado nutricional
• Tensión de oxigeno
• Temperatura
• pH Pedro Lezama - UPAO
Crecimiento y desarrollo
FINALIDAD

5. Señales
Sintesis,activaciónoinactivación
defactorestranscripcionales
metabolismo celular
Transcripción
•Modulación de la
actividad de proteínas:
covalente, alostérico
•Modulacion de la sintesis
y degradacion de enzimas •Iniciacion de transcripcion
•Elongacion
•Estabilidad de RNA
• Control traduccional
• Estructura de molde de DNA
(supercoiling)
Mecanismos microbianos de
adaptación al medio
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Comportamiento
celular
morfología
Fuentes nutricionales
Condiciones de stres
Daño del DNA
Intermediarios reductores
Aceptores finales
(O2,etc)
Osmolaridad
Temperatura
Otros organismos

6. EUCARIONTES
– PLURICELULARES
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ORGANOS ESPECIFICOSESTIMULOS
REVERSIBLE
- Hígado
Activar el gen exacto y necesario en la célula correcta y en el momento preciso
IRREVERSIBLE
-Células epiteliales
-Eritrocitos
-Cristalino
-Productores de Anticuerpos
Cuantitativa
Análisis de la regulación génica
Cualitativa
Variación de proteínas a nivel celular/ tisular
La respuesta
puede ser
En ellos debe
dando lugar a
Permitiendo
por métodos

7. MECANISMOS BASICOS EN
EUCARIONTES
• Regulación de la síntesis y uso del RNAm
• Procesamiento diferencial del RNAm en núcleo
celular
• Estabilización diferencial del RNAm en citoplasma
• Amplificación y reorganización del segmento
cromosómico (genes)
• Sus componentes
– Señales moleculares: Cuáles?
– Niveles . En qué etapa?
– Mecanismos moleculares: cuáles?, comunes o diferentes
para cada gen?, mecanismo específico de control?
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8. REGULACION GENICA
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9. Pedro Lezama - UPAO

10. Pedro Lezama - UPAO

11. MODELOS DE CONTROL
GENICO EN PROCARIONTES
OPERONES
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12. Un Operón es grupo de genes estructurales
(cistrones) cuya expresión está regulada por
elementos de control o genes (promotor y
operador) y genes reguladores
Comprende
Gen Regulator: codifica proteína represora, que se une al operador
Promotor: corta secuencia de DNA donde se une RNApol, para la transcripción
Operador: corta secuencia de DNA donde se une el represor.
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13. Un operón presenta:
Operador: controla el acceso de la ARN polimerasa
al promotor
Promotor: donde la ARN polimerasa reconoce el
sitio de inicio de la transcripción
Gen regulador: controla el tiempo y velocidad de
transcripción de otros genes
Genes estructurales: codifican las enzimas
relacionadas o las proteínas estructurales
RESUMEN
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14. Operon Inducible
Operon Lactosa (Lac)
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15. Operón lactosa (Lac) en ausencia
de lactosa
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16. Pedro Lezama - UPAO

17. Operon Reprimible (represible)
Operon Triptófano (Trp)
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18. Operón triptófano: en ausencia
de triptófano Pedro Lezama - UPAO

19. Operón triptófano: en presencia de triptófano
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20. Resumen en
procariontes
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21. CONTROL GENICO EN
EUCARIONTES
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Señales que inducen
cambios de la expresión
génica de la célula
Nivel en la cual se
efectúan
Mecanismo de
respuesta
Gen A
Moléculas pequeñas
Polipéptidos
Contactos
Célula – célula
Célula - citosol
Transcripcióm
Proceso
Estabilización
Traducción
RNAm
Proteínas

22. Región del
Promotor
Enhancers
Sitios de
unión para
RNApol
Sitios de reconocimiento
para proteinas que
incrementan la
accesibilidad del DNA
Procesamiento
del RNA
Splicing de
RNAm,
adición cap,
poly A
Tiempo de
vida del
RNAm
Más duración,
mayor síntesis
proteica
Mensajero
enmascarado
Factor de
iniciación para
desencademar la
tradución
Procesamiento
de polipéptidos
Regulación
metabólica
Clivaje de segmentos
para activarloInhibición Feedback
de las enzimas
MECANISMO DE CONTROL DE LA
EXPRESION GENICA
CONTROL TRANSCRIPCIONAL CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL
Empaquetamiento
de DNA
determinar
actividad de genes
El nucleosoma limita
el acceso al DNA
Heterocromatina
Metilación de DNA
No transcripción
Puede involucrar
El cual puede
Puede involucrar
Puff de
cromosomas
son
son
DNA más
accesible
hacen
Tal como
Necesario
para
entonces
necesita
por
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23. Pedro Lezama - UPAO
GAMETOGENESIS

24. DESARROLLO
EMBRIONARIO
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25. Crecimiento y Desarrollo
• Embrion de 56 dias
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26. GENES HOMEOTICOS
Diferenciación y
desarrollo de grupos de
células
SECUENCIAS
HOMEOBOX
HOMEODOMINIOS
Proteinas
regulatorias
Activan o reprimen
la transcripción
Desarrollo de todo
el plan corporal
del ser humano
controlan A través de
Codificado por
Son parte de
Se unen al DNA
Influyen
sobre
Contribuyen
al
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27. CONTROL DE LA EXPRESION
GENICA EN EUCARIONTES
DESARROLLO
CONTROL
TRANSCRIPCIONAL
CONTROL POST
TRANSCRIPCIONAL
DETERMINACION DIFERENCIACION
Empacamiento de
DNA
Metilación de DNA
Puff cromosómico
Regiones promotoras
Intensificadores
Procesamiento de RNA
Tiempo de vida de
RNAm
Mensajeros
enmascarados
Clivaje de polipéptidos
Regulación metabólica
Restricción del
desarrollo potencial
Expresión de diferentes genes
involucra
Conduce a
involucra a través de es la debido a
A nivel de
de
en
dando lugar a
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CONTROL
TRANSCRIPCIONAL
CONTROL POST
TRANSCRIPCIONAL
DETERMINACION
Genes regulatorios u
homeóticos
Células
genomicamente
equivalentes
Proteínas
características en
células especializadas

28. Genes
impresos
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29. Ejemplos
de genes
impresos
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30. Sindrome de Prader-Willi
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- Hipotonia central neonatal
- Sobrepeso
- Ojos en forma de almendras
- Estrabismo
-Boca pequeña con labio
superior fino y comisuras de
boca bajas
- Diámetro estrecho de la
frente

31. Sindrome de Angelman
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32. RESUMEN
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-Hipotonía
-Ligero retardo en el recimiento y
desarrollo
-Características faciales típicas
-Hipogonadismo
-Desórdenes en la alimentación
-Hipotonía
-Movimiento o desorden del
equilibrio
-Convulsiones
-Risa/sonrisa no provocadas
-Deterioro en el lenguaje
-Retardo marcado
CROMOSOMA 15 NORMAL
Síndrome Prader - Willi
Síndrome Angelman
paterno materno

33. COMUNICACIÓN CELULAR
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