TEMA 12. REGULACIÓ GÈNICA POST-TRADUCCIONAL EN EUCARIOTES (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 2º curso
Asignatura Biologia Molecular d'Eucariotes
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 04/01/2015
Descargas 18
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 12: REGULACIÓ GÈNICA POST-TRANSCRIPCIONAL EN EUCARIOTES Ja hem parlat de la regulació de la transcripció a dos nivells: remodelació de la cromatina i ús de reguladors (activadors i repressors). Ara bé, la regulació de l’expressió gènica també es pot fer als següents nivells: - Processament del pre-mRNA.
Estabilitat de l’mRNA i degradació d’aquest.
Regulació de la traducció.
Modificacions post-traduccionals de les proteïnes.
SPLICING ALTERNATIU El pre-mRNA es talla de diferents maneres generant diferents proteïnes en diferents teixits o moments del desenvolupament. Les diferents proteïnes resultants són isomorfes.
Ex: el gen de la tropomiosina α en rates pateix splicing alternatiu generant diferents proteïnes isomorfes en diferents teixits. També pateix poliadenilació alternativa.
Ex: també es dóna splicing alternatiu en el procés de determinació en D. melanogaster.
La determinació del sexe s’estableix per la relació entre els cromosomes sexuals i la ploidia. Un embrió serà mascle si només té un cromosoma X, i la relació és 0,5. Serà femella si té dos cromosomes X, i la relació amb la ploidia és 1.
Si la relació és 1 el gen sxl s’expressa, i si la relació és 0,5 no s’expressa. El producte del gen, Sxl, actua sobre el gen tra, fent que s’expressi la proteïna Tra, que controla l’splicing de l’mRNA de DSX. Si no hi ha proteïna Tra, l’splicing serà diferent, i és el que passa en mascles. Llavors s’originen proteïnes isomorfes en femelles i mascles: DSX-F i DSX-M.
Cada una de les dues proteïnes isomorfes reprimeix els gens específics del gen contrari.
REGULACIÓ GÈNICA MITJANÇANT RNA Aquests RNAs reguladors són petits (de 21-23 nucleòtids). Són de doble cadena i provenen de dos orígens diferents: - Micro-RNAs (miRNAs).
RNAs d’interferència petits (siRNAs).
Regulen l’expressió endògena dels gens: - Provoquen la remodelació de la cromatina.
Degraden l’mRNA.
Inhibeixen la traducció.
Per ser actius, però, s’han d’associar amb un complex de proteïnes anomenat RISC (mirar seminaris).
Els siRNAs normalment regulen els gens dels quals provenen. Inhibeixen la transcripció i provoquen la degradació de l’mRNA.
Els miRNA regulen diversos gens a nivell de mRNA. Inhibeixen la traducció i també provoquen la degradació de l’mRNA.
Una de les diferències més grans entre els dos tipus de RNA és l’origen: Els miRNAs provenen de gens que els codifiquen. S’estima que hi ha més de 1000 gens d’aquests.
Són gens difícils d’identificar perquè són molt petits. Són transcrits per al RNA-polimerasa II. A més, com no es tradueixen a proteïnes, encara són més difícils de detectar. Es solen trobar dins d’introns d’altres gens.
Els miRNAs són homòlegs a un tros de mRNA d’altres gens i s’hi uneixen. D’aquesta manera no deixen que es tradueixi i el marquen per a què sigui degradat.
Els siRNAs provenen de gens que s’han de silenciar, tant endògens com exògens (virus).
REGULACIÓ DE LA TRADUCCIÓ Ex: mRNA de ferritina. La ferritina és una proteïna d’emmagatzemament de ferro en mamífers.
L’absència de ferro en el cos fa que la proteïna reguladora s’uneixi a l’mRNA de ferritina, i no es pugui traduir, ja que no cal. La presència de ferro fa que la proteïna reguladora es separi de l’mRNA i ara aquest es pugui expressar, de manera que hi hagi ferritina per emmagatzemar el ferro.
La funció de la proteïna reguladora també la pot fer un miRNA.
PROCESSAMENT POST-TRADUCCIONAL DE LES PROTEÏNES Poques vegades un polipèptid directament després de la traducció serà funcional. Per arribar a ser-ho ha de patir diferents processos. Un polipèptid ha d’adquirir, com a mínim, una estructura terciària per ser funcional. Un cop modificat i convertit en proteïna, aquesta pot ser funcional per ella sola o ser una subunitat dins una proteïna multimèrica.
In vitro, els polipèptids es pleguen sols (excepte els més grans). In vivo, las xaperones ajuden al plegament de les proteïnes.
Exemples de polipèptids que reben cada tipus de processament: - Degradació proteolítica: proinsulina.
Modificació química (addició de grups metil, acetil, fosfat o glúcids): histones de mamífers, proteïnes que participen en la transducció de senyals...
Tall i unió d’inteïnes: és la versió proteica del tall i unió dels introns del pre-mRNA. Les inteïnes es troben en bacteris i eucariotes inferiors, fan uns 150 aminoàcids i elles mateixes catalitzen el seu tall i la unió dels trossos de proteïna que han quedat separats.
DEGRADACIÓ DE PROTEÏNES Contínuament s’estan degradant proteïnes i sintetitzant-ne de noves, és a dir, s’està produint un canvi de proteoma en la cèl·lula. La degradació de proteïnes en eucariotes depèn de la ubuiqüitina (una proteïna de 76 aminoàcids), que s’uneix a les proteïnes i és una marca perquè unes proteïnes transportadores les portin al proteosoma. El proteosoma és una estructura que es troba al citosol on es degraden les proteïnes ubiqüitinitzades.
...