¿Cómo se unen los factores de transcripción al ADN?
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Cada célula de un organismo multicelular consiste en su genoma completo en el núcleo en una o más copias. Pero, solo un conjunto único de genes se transcribe en una célula particular, definiendo la individualidad de la célula entre las otras células en el organismo. Muchos genes también se transcriben solo en ciertos momentos. La transcripción de un gen produce ARN que se traduce en una proteína. Cuando se requiere una proteína particular para el funcionamiento de la célula, se transcribe el gen que codifica la proteína. Por lo tanto, ese gen se considera como "activado". Cuando un gen se apaga, la transcripción se detiene. Varios mecanismos están implicados en la regulación de la expresión génica. La regulación de la expresión génica en células eucariotas se basa en un grupo de proteínas denominadas como factores de transcripción (TF). Además de los factores de transcripción, las modificaciones de la cromatina, el empalme del ARN, los mecanismos de control del ARNip y la señalización celular también son responsables de la regulación de la expresión génica en los eucariotas..
Este artículo analiza,
1. ¿Qué son los factores de transcripción?
2. ¿Cómo se unen los factores de transcripción al ADN?
¿Qué son los factores de transcripción?
Un factor de transcripción es una molécula de proteína que controla la actividad de un gen al determinar si un gen en particular se transcribe en ARN o no. La ARN polimerasa es la enzima que cataliza la síntesis de ARN utilizando el ADN como plantilla. Los factores de transcripción controlan la acción de la ARN polimerasa al determinar cuándo, dónde y con qué eficacia funciona la enzima. Por lo tanto, los factores de transcripción pueden actuar como activadores que estimulan la expresión génica o como represores que disminuyen la expresión génica..
Se encuentran tres tipos de factores de transcripción: factores generales, factores anteriores y factores inducibles. Factores generales de transcripción. Son requeridos para el inicio de la transcripción de genes codificantes. El complejo de iniciación que está formado por factores de transcripción generales se llama aparato de transcripción basal. Factores de transcripción aguas arriba están involucrados en el reconocimiento de elementos de consenso cortos específicos que se ubican en sentido ascendente al punto de inicio de la transcripción. Factores inducibles funciona de forma similar a los factores de transcripción en sentido ascendente, regulando aún más la expresión génica mediante la unión a elementos de respuesta. La función del activador en la transcripción se muestra en Figura 1.
Figura 1: El papel de los factores de transcripción.
Habiendo explicado los factores de transcripción, ahora veamos cómo se unen los factores de transcripción al ADN.
¿Cómo se unen los factores de transcripción al ADN?
Los factores de transcripción pertenecen a diversas familias de proteínas que funcionan como complejos de proteínas de múltiples subunidades. Se unen directamente a cis-Secuencias o motivos reguladores de ADN que se producen en sentido ascendente a la caja TATA de la secuencia del promotor. Estos motivos suelen tener una longitud de aproximadamente 6 a 10 pares de bases. Los factores de transcripción también se unen a los potenciadores o silenciadores que afectan la transcripción. Los potenciadores se encuentran cerca del gen, corriente arriba, corriente abajo o dentro de los intrones. Activan la expresión del gen, mientras que los silenciadores desactivan la expresión del gen. Los factores de transcripción cambian su estructura 3-D mientras acompañan la unión al ADN.
El complejo formador de factores de transcripción y promotor junto con los potenciadores reclutan la ARN polimerasa II. La influencia de los factores de transcripción puede ser positiva o negativa dependiendo del impacto general de todo el complejo de factores de transcripción. Los factores de transcripción consisten en múltiples dominios funcionales para unirse con motivos de secuencia, así como otros factores de transcripción llamados coactivadores, ARN polimerasa II, complejos de remodelación de cromatina y pequeños ARN no codificantes. Dos factores de transcripción se unen a dos motivos adyacentes en la cadena de ADN y se combinan para formar un dímero, que dobla el ADN. Este proceso se considera como parte del proceso de activación del gen. La estructura de la cromatina también permite que los coactivadores se asocien entre sí. Algunos factores de transcripción actúan como elementos de enlace entre distintos promotores y potenciadores con la ayuda de otras proteínas también. El complejo activador de la transcripción eucariota se muestra en Figura 2.
Figura 2: Complejo activador de la transcripción.
Además de la activación de la expresión génica, algunos factores de transcripción están involucrados en la represión de la expresión génica. Los represores pueden bloquear los factores generales de transcripción que activan la expresión génica. La mayoría de los factores de transcripción son capaces de regular muchas expresiones genéticas, mientras que unos pocos factores de transcripción son capaces de regular solo expresiones génicas seleccionadas. Dado que los factores de transcripción controlan la expresión de la mayoría de los genes que están involucrados en el desarrollo de un organismo, la expresión defectuosa de los genes del factor de transcripción puede causar el desarrollo irregular del organismo..
Conclusión
Los factores de transcripción regulan la expresión génica en eucariotas. El inicio de la transcripción se rige por factores de transcripción. Este tipo de factores de transcripción se denominan activadores. Encienden el gen. Además de activar la transcripción, los factores de transcripción también pueden reprimir la expresión del gen. Los genes se desactivan por la unión de los represores. Los factores de transcripción se unen a los elementos reguladores de la región promotora. Durante la activación del gen, los factores de transcripción también se unen a las regiones potenciadoras, formando un bucle que recluta la ARN polimerasa II para iniciar la transcripción. Los represores bloquean los factores generales de transcripción a los elementos reguladores del ADN.
Referencia:
1. Cooper, John A. "Factor de transcripción". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web. 22 de mayo de 2017.
2. “Factores de transcripción”. Atlas de Genética y Citogenética en Oncología y Hematología. N.p., n.d. Web. 22 de mayo de 2017.
3. "Factores de transcripción". Khan Academy. N.p., n.d. Web. 22 de mayo de 2017.
4. Phillips, Teresa. “Factores de transcripción y control transcripcional en células eucariotas”. Nature News. Nature Publishing Group, n.d. Web. 22 de mayo de 2017.
Imagen de cortesía:
1. “0338 RNA Polymerase Binding” Por OpenStax - https://cnx.org/contents/[email protected]: [correo electrónico protegido] / Prefacio (CC BY 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. “Factores de transcripción” por Kelvinsong - Trabajo propio (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia
