Conocer la regulación de la expresión de genes en organismos eucariotas, es actualmente muy
difícil debido a la gran complejidad y a la elevada cantidad de factores que juegan algun papel
en ella. Esencialmente se cree que el punto de control más importante de la expresion génica es
la transcripcion de DNA a RNA, pero parece bastante probable que existan otros controles
: pre-transcripcionales (como la estructura del cromosoma,islas CpG , metilación...)
y post-traduccionales (transporte, degradación de mRNA, regulación de síntesis proteica...).
La Transcripción de genes eucariotas
La transcripción génica en eucariotas la realiza la RNA polimerasa II. La regulación del
comienzo de este proceso reside en dos etapas:
- Atracción de la RNA polimerasa II por el punto de inicio de transcripción por medio de los
Factores de Transcripción generales como las (FT)TATA box,...que permiten que la RNA polimerasaII
reconozca el punto de inicio de transcripción uniéndose a la vez a la RNA polimerasa y a la
cadena de DNA.
- Comienza la Transcripción de acuerdo con una productividad dada y la necesidad de parametros de la proteina codificada.Estos parametros dependen de la combinación de factores de transcripción especificos de los genes que actuan juntos intimamente unidos a la región del punto de inicio. Pueden ser reguladores positivos(activadores) o negativos(inhibidores).
Más profundamente... ¿Cómo se regula la expresión génica?
Hay varios métodos usados por los organismos eucariotas.- Alterar la tasa de transcripción del gen (véase: alterando el promotor o la unión de FTs a él). Esta es la estrategia más importante y extendida y la que examinaremos aquí.
- De todos modos, los eucariotas suplementan la regulación transcripcional con otros métodos:
- Alterando la tasa a la que el RNA transcrito es procesado mientras aun esta en el nucleo. [Discusion sobre el procesamiento del RNA]
- Alterando la estabilidad de las moleculas de mRNA; osea, la tasa a la que son degradados.
- Alterando la eficiencia a la que los ribosomas traducen el RNA en polipéptidos.
Dado que multiples FTs y sus sitios de unión al DNA son conocidos y que la publicación de varios genomas nos han proporcionado algunas secuencias reguladoras, la necesidad de herramientas bioinformáticas para predecir qué combinaciones de FTs regulan cada gen es evidente. Una forma sencilla de solucionar el problema es usando Matrices de Pesos Posicionales(PWM) derivadas previamente de colecciones de sitios de unión a DNA reales, para construir una lista de regiones candidatas a lo largo de una región promotora. En la base de datos TRANSFAC, se encuentra la mayor colección de PWM para proteínas/sitios de unión a DNA
Fig. 1. La imagen muestra el mecanismo básico de control de transcripción , con la RNA Pol II y los FT (proteínas de unión a TATA...) como elementos básicos.
