REGULACIÓN GENÉTICA EN CÉLULAS EUCARIOTAS
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- Cristián Cortés Torregrosa
- hace 7 años
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1 REGULACIÓN GENÉTICA EN CÉLULAS EUCARIOTAS
2 INFORMACIÓN GENÉTICA GENOMA TRANSCRIPTOMA PROTEOMA
3 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA En un organismo multicelular existen muchos tipos celulares (diferenciación) Se activan genes distintos En distintos momentos Con distinta intensidad Los diferentes tipos celulares utilizan parcialmente una información común a todos ellos gen A gen B DNA TRANSCRIPCION RNA RNA TRADUCCION NEURONA LINFOCITO
4 Primeras hipótesis: la diferenciación es un proceso unidireccional e irreversible
5 CONCEPTO DE DIFERENCIACIÓN CELULAR Diferenciación celular: Especialización de las células para realizar una función concreta Bases de la diferenciación: 1) Todas las células diferenciadas del organismo poseen toda la información genética 2) Las células diferenciadas solo utilizan parte de esa información 3) La diferenciación es reversible
6 Conservación de toda la información Utilización parcial de la misma Cromosomas politénicos: activación de distintas unidades de transcripción
7 Reversibilidad de la diferenciación Experiencia de Spemann (1935)
8 Reversibilidad de la diferenciación Técnica de transplante nuclear
9 Reversibilidad de la diferenciación Experiencias de Briggs y King ( Rana pipiens ) 1952
10 Reversibilidad de la diferenciación Experiencias de Gurdon ( Xenopus laevis ) 1962 ovocito
11 Reversibilidad de la diferenciación Porcentaje de éxito en ambas experiencias
12 Reversibilidad de la diferenciación Experiencias de hibridación somática
13 Reversibilidad de la diferenciación Experiencias de Wilmut y colaboradores
14 Reversibilidad de la diferenciación Experiencias de Wilmut y cols.
15 Cell 126:663, 25 Agosto 2006 Cell, 131: Noviembre 2007) Myc Oct3/4 Sox2 Klf4
16 REPROGRAMACIÓN CELULAR Cell 142:375, 6 agosto 2010 Nature 485:599, 31 mayo 2012
17 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Niveles de control: 1. Transcripción 2. Procesamiento del RNA 3. Transporte y localización del RNA 4. Traducción 5. Degradación de los mrna 6. Actividad de la proteína
18 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Control genético Se basa en variaciones heredables en la secuencia de nucleótidos en el DNA Control epigenético Se basa en la regulación heredable de la expresión genética sin variación en la secuencia de nucleótidos
19 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Cromatina Reconfiguración de la secuencia del DNA Cromatina: estructura permisiva Metilación de citosinas Complejos remodeladores Modificación de histonas RNAs no codificantes
20 CONTROL DE LA CROMATINA Regulación genética Reconfiguración de la secuencia del DNA por pérdida irreversible de segmentos
21 CONTROL DE LA CROMATINA Grados distintos de compactación La estructura de la cromatina varía a lo largo del cromosoma
22 CONTROL DE LA CROMATINA Regulación epigenética Complejos remodeladores de la cromatina Las proteínas reguladoras pueden alterar lugares concretos de la cromatina
23 CONTROL DE LA CROMATINA Regulación epigenética Metilación de citosinas citosina 5-metilcitosina metilación
24 CONTROL DE LA CROMATINA Regulación epigenética Modificación de histonas H2A H2B H3 H2A dominio plegado
25 CONTROL DE LA CROMATINA Regulación epigenética Modificación de histonas
26 CONTROL DE LA CROMATINA Regulación epigenética RNAs no codificantes (Ejemplo: XIST RNA) Inactivación del cromosoma X
27 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Región de control genético Proteínas reguladoras distales Proteínas reguladoras proximales Factores generales de transcipción RNA polimerasa II Proteínas reguladoras Gen X TATA Secuencia reguladora DNA espaciador Promotor basal RNA transcrito REGIÓN DE CONTROL DEL GEN X Los promotores que solo son reconocidos por factores de transcripción generales y proximales controlan los genes constitutivos (housekeeping genes), es decir, los que se expresan en todas las células del organismo Los factores de transcripción que actúan sobre los promotores distales, controlan la expresión de los genes inducibles, que se expresan solamente en tejidos específicos
28 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Transcripción Regulación cis: secuencias reguladoras Regulación trans : factores de transcripción y proteínas reguladoras
29 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Regulación cis: elementos de respuesta en el DNA
30 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Regulación trans Factores de transcripción: estructura Hélice-giro-hélice
31 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Regulación trans Factores de transcripción: estructura MyoD1: genes específicos de células musculares Hélice-bucle-hélice E12/E47: secuencias estimuladoras de la síntesis de inmunoglobulinas
32 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Regulación trans Factores de transcripción: estructura Dedos de zinc Receptores de hormonas: tiroideas, esteroides, ácido retinóico, etc Promotor del RNA 5S
33 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Regulación trans Factores de transcripción: estructura Oncogenes fos/jun CREB: se une al elemento de respuesta al AMPc Cremallera de leucina
34 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Región de control genético Puede haber secuencias reguladoras en sitios alejados y actuar en cooperación sobre un mismo gen, mediante unión a factores de transcripción específicos
35 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Control combinatorio Las combinaciones de unas pocas proteínas reguladoras pueden generar muchos tipos celulares diferentes durante el desarrollo
36 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Control combinatorio
37 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Control combinatorio
38 CONTROL DE LA TRANSCRIPCION Control combinatorio Drosofila normal Mutación bitorax: tres alelos mutantes en homocigosis: bx, abx y pbx
39 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Post-transcripción Montaje (splicing) alternativo Edición del mrna Transporte al citoplasma Vida media del mrna Interferencia del RNA (RNAi)
40 CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL Montaje alternativo SUNBFHTGONYONLKJIJFJMLBKNFJCOMOMNHSYIEWRBVDDFH JGDGVPANMRNBHYQBAGDKIRBMVHFIKFBBCDJNHGCARNECHI
41 CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL Edición del RNA
42 CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL Transporte del RNA al citoplasma
43 CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL Vida media del mrna
44 CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL Interferencia del RNA (RNAi) mirna DNA Andrew Fire sirna mrna Craig Mello proteína naciente Premio Nobel de Medicina 2006
45 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Traducción Unión de proteínas a regiones 5 o 3 no traducidas Modificación de los factores de iniciación Sitios internos de entrada al ribosoma (IRES)
46 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA Modificaciones post-traduccionales Remodelación química Acetilación Carboxilación Fosforilación Hidroxilación Glicosilaciones Acilación Formación de puentes disulfuro Plegamiento Degradación
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