Tema 4: Regulació de l'expressió gènica (GE) (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 1º curso
Asignatura Genètica
Año del apunte 2016
Páginas 9
Fecha de subida 21/03/2016
Descargas 62
Subido por

Vista previa del texto

Tema  4:  Regulació  de  la  expressió  gènica   1.  La  regulació  gènica   La   regulació   de   l’expressió   gènica   fa   referencia   a   que   no   tots   els   gens   s’expressen   en   un   moment   determinat,   no   tots   s’expressen   alhora,   i   per   tant,   podem  dir  que  l’expressió  gènica  està  regulada.     De  fet  totes  les  cèl·lules  d’un  organisme  contenen  tot  el  DNA  (tota  la  informació   genètica),   però   cada   cèl·lula   regula   els   gens   que   expressa   i   que   li   són   necessaris  per  al  seu  funcionament.  Aquests  gens  determinaran  la  funció  de  la   cèl·lula   i   li   dotaran   d’un   fenotip   diferenciat.   Però   també   hi   ha   gens   que   s’expressen   sempre,   que   realitzen   les   funcions   vitals   necessàries   per   a   la   supervivència  de  qualsevol  cèl·lula.         1.1  Tipus  de  gens   -­Gens   constitutius:   que   s’expressen   sempre   i   en   totes   les   cèl·lules   (EX:   respiració).     -­Gens   no   constitutius:   quan   parlem   de   regulació   de   l’expressió   gènica,   ens   referim   sempre   a   gens   no   constitutius,   que   només   s’expressen   en   certes   condicions  o  en  certs  tipus  cel·lulars.       1.2  Diferències  de  regulació  entre  bactèries  i  eucariotes   La  regulació  gènica  és  tant  important  en  bacteris  com  eucariotes,  però  actuen   de  manera  diferent.       -­Les  bactèries  tenen  una  gran  capacitat  d’adaptar-­se  al  medi  i  això  és  perquè   en  poc  temps  responen  als  canvis  de  l’ambient  ja  que  poden  canviar  fàcilment   l’expressió  gènica  gràcies  a  la  flexibilitat  unicel·lular.       -­En  canvi  en  eucariotes,  organismes  pluricel·lulars,  les  cèl·lules  estan  la  major   part  especialitzades,  i  per  tant,  el  gran  pes  de  la  regulació  gènica  es  produeix   en   els   processos   de   diferenciació   cel·lular   durant   el   desenvolupament   embrionari.  El  zigot,  per  múltiples  divisions  produirà  una  massa  de  cèl·lules  no   diferenciades,   i   aquestes   s’especialitzaran   per   donar   lloc   a   diferents   teixits,   a   diferents   funcions...   gràcies   a   la   regulació   de   l’expressió   gènica.   Totes   les   cèl·lules  mantenen  tota  la  informació  però  només  n’expressen  una  part.     *Aquesta  diferenciació  de  les  cèl·lules  es  reverteix  en  algunes  malalties  com  el   càncer,   les   cèl·lules   tumorals   deixen   de   tenir   el   fenotip   d’una   cèl·lula   especialitzada  i  passen  a  ser  cèl·lules  indiferenciades.       1.3  Nivells  de  regulació  gènica   La  regulació  gènica  es  pot  donar  a  molts  nivells  des  del  DNA  del  nucli  fins  a  la   síntesi  de  la  proteïna  funcional.       -­Modificació  de  l’estructura  de  gen,  amb  la  remodelació  de  la  cromatina.     -­A  nivell  de  la  transcripció:  és  un  punt  molt  important  de  la  regulació.   -­Regulació  del  processament  del  mRNA.     -­A  nivell  de  la  traducció.   -­Regulació   de   les   modificacions   (post-­traduccionals)   que   sofreix   un   polipèptid   recent   sintetitzat   per   donar   lloc   a   una   proteïna   funcional   (formada   per   varis   polipèptids,  o  per  polipèptids  modificats).     2.  Elements  que  intervenen  en  la  regulació  de  la  transcripció   •   Elements   propis   de   la   cèl·lula   que   permetran   fer   un   control   positiu   o   negatiu   -­El  gen  estructural:  és  el  gen  que  s’està  regulant  la  seva  expressió.       -­Elements   reguladors:   que   es   tracten   de   seqüències   implícites   en   el   gen   que   permetran   que   el   gen   es   pugui   regular.   Aquests   elements   hauran   de   ser   reconeguts   per   les   proteïnes   reguladores.   Actuen   en   cis,   ja   que   són   components   o   seqüències   que   es   troben   sempre   en   la   mateixa   molècula   on   actuaran  (el  seu  efecte  és  en  la  molècula  en  la  que  es  troben,  EX:  terminadors,   promotors).     -­Proteïnes   reguladores,   que   s’associaran   amb   els   elements   reguladors   i   donaran   lloc   a   la   regulació   del   gen.   Aquestes   venen   codificades   per   gens   reguladors   (són   gens   que   donen   lloc   únicament   a   proteïnes   reguladores).   Actuen   en   trans,   ja   que   són   molècules   o   proteïnes   que   es   poden   traslladar   i   tenen  diferents  llocs  o  molècules  d’actuació  (EX:  la  DNA  polimerasa).       •   Factors  externs  a  la  cèl·lula  que  permetran  l’inici  de  la  regulació   -­Estímuls  externs  a  la  cèl·lula,  seran  percebuts  per  la  cèl·lula  com  una  senyal   que   produirà   la   inducció   o   repressió   d’aquell   gen.   Són   els   desencadenants   i   iniciadors   que   informaran   a   la   cèl·lula   sobre   si   s’ha   d’expressar   o   no   el   gen.   Sense   la   senyal   externa,   la   cèl·lula   tindria   la   maquinària   per   regular,   però   no   podrà   fer-­ho   ja   que   li   faltarà   el   senyal   “d’inici”.     La   senyal   externa   determina   doncs  l’estat  actiu  o  inactiu  de  la  proteïna  reguladora.       Un  cop  l’estímul  extern  a  la  cèl·lula  a  informat  a  aquesta  sobre  si  ha  de  reprimir   o  induir  a  l’expressió  d’un  gen  determinat,  es  durà  a  terme  la  regulació  amb  els   components  reguladors  de  la  cèl·lula.  La  regulació  pot  tenir  un  control  positiu  o   negatiu  que  ve  marcat  pel  gen,  és  independent  de  la  senyal  externa.  Així  doncs   cada  tipus  de  gen  pot  tenir  un  tipus  de  control  segons  l’efecte  que  produeix  la   proteïna   reguladora   sobre   els   elements   reguladors   d’aquell   gen   (afavorint   o   impedint  la  transcripció  del  gen):     -­Control   negatiu:   la   regulació   impedeix   la   transcripció   d’aquell   gen.   Més   comú   en  procariotes.  El  regulador  l’anomenem  repressor.       -­Control  positiu:  la  regulació  afavoreix  la  transcripció  d’aquell  gen.  Més  comú  en   eucariotes.  El  regulador  l’anomenem  activador.       En  la  seqüència  d’un  gen  trobem  dues  regions  importants:   -­L’operador:  és  un  element  o  seqüència  de  regulació  negativa  que  es  troba  en   la  regió  del  promotor.  A  ell  s’hi  unirà  la  proteïna  de  control  negatiu,  el  repressor.     -­El   lloc   d’unió   del   activador:   és   un   element   o   seqüència   de   regulació   positiva   que   normalment   es   troba   davant   i   pròxima   del   promotor.   A   ell   s’hi   unirà   la   proteïna  de  control  positiu,  l’activador.     Poden  haver-­hi  gens  amb  només  una  de  les  dues  seqüències,  o  el  que  és  més   freqüent  que  són  gens  que  tenen  les  dues  seqüències  reguladores,  que   acabaran  determinant  l’expressió  del  gen.     Els   reguladors   (tan   positius   com   negatius)   poden   trobar-­se   a   la   cèl·lula   però   estar  inactius,  o  poden  haver-­se  de  sintetitzar  a  partir  d’un  gen  regulador.  Per   això,  l’estímul  extern  serà  el  qui  determini  l’activitat  dels  reguladors  (fent  que  es   formi  un  determinat  regulador,  o  que  s’activi  o  inactivi  algun  dels  ja  presents  en   la  cèl·lula).       Així   doncs   seguint   aquest   plantejament   podem   dir   que   hi   ha   quatre   tipus   de   regulació  gènica  de  la  transcripció:       -­Control  positiu:  té  com  a  regulador  sempre  un  activador,  i  a  més  ha  de  tenir  el   gen  unes  seqüències  específiques  que  pugui  reconèixer  l’activador.     a)   Inducció,   partim   d’una   situació   en   que   el   gen   no   s’expressa   degut   a   que   l’activador   no   està   actiu   ni   associat   al   DNA   i,   per   tant,   no   ajuda   a   que   es   produeixi   la   transcripció.   A   través   d’una   senyal   externa,   farà   canviar   l’estat   de   l’activador,   tornant-­lo   actiu,   per   tant,   serà   capaç   de   reconèixer  la  regió  del  gen  i  facilitar  la  transcripció  del  gen.       b)   Repressió,   partim   d’una   situació   en   el   que   el   gen   s’està   expressant   gràcies  a  que  l’activador  és  funcional  i  es  troba  unit  al  DNA  permeten  la   transcripció.   Però   al   rebre   un   estímul   extern,   aquest   interactuarà   amb   l’activador,   desactivant-­lo   i   produint,   doncs,   que   es   dissociï   del   DNA   i   s’aturi  la  transcripció.       -­Control  negatiu:  té  com  a  regulador  sempre  un  repressor,  i  a  més  ha  de  tenir   unes  seqüències  específiques  que  pugui  reconèixer  el  repressor.   c)  Inducció,  partim  de  la  situació  en  que  el  gen  no  s’expressa  ja  que  hi   ha  un  repressor  actiu  unit  a  l’operador  de  la  seqüència  del  gen,  que  no   permet   que   es   produeixi   la   transcripció.   Llavors   mitjançant   una   senyal   externa  es  provocarà  la  desactivació  del  repressor,  fent  que  es  dissociï   de  l’operador,  i  així  permet  que  es  produeixi  la  transcripció  del  gen.   d)  Repressió,  partim  d’una  situació  on  el  gen  s’està  expressant  gràcies  a   que   el   repressor   es   troba   a   la   cèl·lula   inactiu.   Però   la   rebre   una   senyal   de   l’exterior,   aquesta   provocarà   l’activació   del   repressor,   i   per   tant,   aquest  podrà  unir-­se  a  l’operador  i  paralitzar  la  transcripció.       3.  Regulació  de  l’expressió  gènica  en  bacteris   3.1  Nivells  de  regulació  en  bacteris   -­Regulació  a  l’inici  o  final  de  la  transcripció.   -­Regulació  en  l’estabilitat  del  RNA.   -­Regulació  a  nivell  de  la  traducció   -­Regulació  durant  les  modificacions  postraduccionals.       3.2  Regulació  transcripcional   Els  procariotes  organitzen  el  seu  genoma  en  operons,  és  a  dir,  seqüències  del   seu  genoma  que  contenen  un  grup  de  gens  relacionats  (normalment  totes  les   proteïnes   o   enzims   relacionats   amb   alguna   funció   o   ruta   bioquímica).   Això   és   molt  eficient  ja  que  permet  transcriure  i  regular  d’un  sol  cop  i  alhora  (en  un  únic   RNA)   totes   aquelles   molècules   necessàries   per   a   una   funció   o   per   a   una   ruta   metabòlica.   L’avantatge   d’organitzar   el   genoma   en   operons   és   tenir   una   estructura   sencera   més   eficient   de   transcriure   tot   a   la   vegada   allò   que   es   necessita  per  a  un  mateix  procés.     Els   operons   tenen   una   única   seqüència   promotora   a   l’inici,   i   un   terminador   també   comú   al   final.   A   més,   també   comparteixen   les   seqüències   de   regulació   com  l’operador  o  la  seqüència  d’unió  de  l’activador.  L’operador  es  situa  en  una   zona   del   promotor   i   la   zona   d’inici   de   la   transcripció,   i   serà   el   lloc   de   la   seqüència  on  s’unirà  el  repressor.       3.3  L’Operó  Lac  (operó  induïble)   Aquest   operó   conté   les   seqüències   necessàries   per   a   produir   les   proteïnes   encarregades  de  degradar  la  lactosa.  I  es  tracta  d’un  operó  induïble,  per  tant,   partirem  sempre  d’una  situació  on  aquest  operó  no  es  traduirà  i  no  s’expressarà   cap  dels  gens  que  conté.     3.3.1  Control  negatiu   El   gen   regulador   de   l’operó   Lac   és   el   gen   LacI,   que   expressarà   el   repressor   LacI.  Aquest  gen  regulador,  no  forma  part  d’aquest  operó  Lac,  es  troba  en  una   altra   regió   del   genoma.   El   gen   de   LacI,   per   tant,   es   transcriu   i   tradueix   per   separat  dels  gens  de  l’operó  Lac,  i  quan  es  tradueix  ho  fa  de  forma  directament   activa.  Quan  el  repressor  del  LacI  s’uneix  a  una  lactosa  passa  a  estar  inactiu,   per  això  diem  que  la  lactosa  és  el  inductor,  ja  que  s’unirà  al  repressor  i  evitarà   que  aquest  paralitzi  la  transcripció  (el  gen  s’expressarà).     En   condicions   normals   el   gen   no   s’està   expressant,   i   per   tant   la   transcripció   està  OFF.  Com  no  hi  ha  lactosa  el  repressor  LacI  està  en  la  seva  forma  activa,   unit  a  l’operador,  bloquejant  la  RNA  polimerasa,  i  impedint  la  transcripció.     Quan  hi  ha  lactosa  al  medi  (s’ha  d’ingerir),  la  lactosa  s’uneix  al  repressor  LacI,   convertint-­lo   en   inactiu.   El   gen   queda   lliure   del   repressor,   per   tant,   la   RNA   polimerasa   pot   unir-­se   al   promotor   i   es   pot   dur   a   terme   la   transcripció   (transcripció  ON).       3.3.2  Control  positiu   L’operó  Lac  està  controlat  a  dos  nivells,  ja  que  a  més  del  control  negatiu,  està   regulat   per   un   control   positiu;;   i   el   conjunt   dels   dos   controls   donarà   lloc   a   una   regulació  determinada.       En  el  control  positiu  trobem  en  el  gen  una  seqüència  o  element  activador  a  la   qual   s’associarà   la   proteïna   activadora,   anomenada   CAP   (proteïna   activadora   de   catabòlit).   Però   aquesta   proteïna   independentment   és   inactiva,   i   necessita   estar   unida   a   una   altra   proteïna   la   cAMP.   (La   glucosa   és   un   inhibidor   de   la   proteïna  cAMP).       La  lactosa  s’utilitza  per  produir  energia  només  quan  no  hi  ha  molta  glucosa  al   voltant,  ja  que  si  hi  ha  glucosa  sempre  s’utilitzarà  aquesta  via  (i  per  tant  l’operó   Lac   mai   s’expressarà   quan   hi   ha   glucosa).   Quan   els   nivells   de   glucosa   són   baixos  i  hi  ha  lactosa  al  medi,  llavors  és  quan  es  dóna  aquesta  via  i  es  transcriu   l’operó  Lac.             Quan   els   nivells   de   glucosa   són   baixos,   els   nivells   de   la   molècula   cAMP   augmenten;;   i   quan   els   nivells   de   glucosa   són   alts,   els   nivells   de   la   molècula   cAMP  disminueixen.  La  proteïna  cAMP  s’encarrega  d’unir-­se  a  la  proteïna  CAP   i   convertir-­la   en   activa,   i   per   tant,   permet   que   la   CAP   s’associï   amb   la   regió   activadora  del  DNA  i  afavoreixi  la  transcripció  de  l’operó  Lac.       L’activació   per   catabòlit   de   l’expressió   l’operó   (mitjançant   cAMP   i   CAP)   es   produeix  quan  els  nivells  de  glucosa  són  baixos  i  hi  ha  lactosa  al  medi.       3.2.3  Els  dos  nivells  de  regulació   L’operó  Lac  es  controlat  a  dos  nivells:   -­La   presència   de   lactosa   determina   si   la   transcripció   es   pot   produir,   amb   la   regulació  negativa.     -­La  presència  de  glucosa  determina  la  concentració  del  CAP  en  la  seva  forma   activa   que   a   la   vegada   determina   la   velocitat   de   la   transcripció,   amb   la   regulació  positiva.       La   combinació   dels   diversos   factors   i   dels   dos   tipus   de   regulació   obtenim   4   possibles  casos,  amb  3  possibles  resultats  diferents  (no  hi  ha  traducció,  hi  ha   traducció  baixa,  hi  ha  traducció  alta):       Hi  ha  lactosa  al  medi   No  hi  ha  lactosa  al  medi       Transcripció  ON.   Transcripció  OFF   Concentració   alta   de   Expressió   basal   o   No  hi  ha  expressió.   glucosa   reduïda/poca.     No  hi  ha  CAP.     No  hi  ha  CAP.   No  hi  ha  Repressor.     Hi  ha  Repressor.       Transcripció  ON.   Transcripció  OFF.     Concentració   baixa   de   Expressió   constitutiva   o   No  hi  ha  expressió.   glucosa   elevada.       Hi  ha  CAP.   Hi  ha  CAP.   No  hi  ha  Repressor.     Hi  ha  Repressor.       3.4  L’operó  triptòfan  (operó  reprimible)   L’operó  del  triptòfan  és  un  exemple  d’un  operó  reprimible,  els  quals  normalment   intervenen  en  les  rutes  anabòliques,  és  a  dir,  de  síntesi  d’elements  essencials.   Per   tant,   quan   els   bacteris   estan   creixent   tots   aquests   operons   s’han   d’expressar,   però   si   els   cultivem   en   un   medi   ric   i   ja   han   crescut,   ja   no   necessiten  aquests  gens,  i  els  han  de  reprimir.     En  aquest  cas,  l’operó  conté  diversos  gens  que  codifiquen  pels  enzims  que  es   necessiten   per   a   la   síntesi   de   l’aminoàcid   triptòfan.   Com   sofreixen   una   repressió,   sempre   partirem   inicialment   d’un   operó   que   es   transcriu   i   posteriorment   serà   reprimit   i   no   es   transcriurà   en   aquest   cas   per   un   control   negatiu  (podria  donar-­se  també  per  un  control  positiu,  però  això  ho  determina  el   tipus  de  gens).           El  gen  regulador  de  l’operó  de  Trp  és  el  gen  TrpR,  que  permetrà  la  síntesi  de  la   proteïna  repressora  TrpR.  El  gen  TrpR  no  es  part  de  l’operó  del  Trp,  sinó  que   es   troba   en   alguna   altra   part   del   genoma;;   per   això   els   gens   de   TrpR   es   transcriuen   i   tradueixen   per   separat   dels   gens   de   l’operó   del   Trp,   els   quals   regularan.       La   proteïna   del   repressor   es   tradueix   en   una   forma   inactiva   i   necessita   de   la   interacció   amb   el   triptòfan   per   transformar-­se   a   la   forma   activa.   És   a   dir,   el   triptòfan  actua  com  a  co-­repressor,  ja  que  permet  l’activació  del  repressor  TrpR.     El  repressor  TrpR  actiu  s’unirà  a  l’operador  de  l’operó  i  inhibirà  la  transcripció,   evitant  que  s’expressin  aquells  gens  per  produir  triptòfan.       Quan   la   El   TrpR   repressor   està   Si  hi  ha  transcripció  i   Es   sintetitza   concentració   inicialment   inactiu   i   no   per   tant,   expressió   triptòfan.   de   triptòfan   pot  actuar.     de  l’operó.   és  BAIXA   Quan   la   El   TrpR   repressor   està   No   hi   ha   transcripció   No   es   concentració   inicialment   inactiu,   però   i   per   tant,   tampoc   sintetitza   de   triptòfan   s’uneix   al   triptòfan   i   expressió  de  l’operó.   triptòfan.     és  ALTA   esdevé  actiu,  i  pot  actuar   unint-­se   a   l’operó   i   reprimint  l’expressió.       3.5  Regulació  postranscripcional   Fa  referència  a  la  regulació  a  nivell  del  mRNA.       Veurem   un   exemple   d’un   gen   que   codifica   per   la   proteïna   OmpF,   aquesta   proteïna  es  troba  en  la  membrana  cel·lular  i  està  implicada  en  el  pas  de  ions  i   molècules   de   forma   passiva   a   través   de   la   membrana   cel·lular.   Aquesta   regulació  ve  determinada  per  la  osmolaritat  del  medi.       En   condicions   normals,   on   la   osmolaritat   extracel·lular   és   baixa,   el   gen   OmpF   es  pot  transcriure  i  traduir  per  donar  lloc  a  la  proteïna  OmpF.       Però   quan   l’osmolaritat   extracel·lular   és   molt   alta,   si   estigués   present   la   proteïna  de  membrana,  permetria  l’entrada  de  moltes   molècules   a   l’interior   de   la  cèl·lula  per  equilibrar  les  osmolaritats,  i  això  acabaria  danyant  a  la  cèl·lula.     Per  aquest  motiu  és  molt  important  regular-­ho.       Així  doncs,  en  aquestes  condicions  d’osmolaritat  alta,  el  gen  OmpF  es  continua   expressant,  i  la  transcripció  del  gen  es  produeix,  però  com  la  regulació  està  a   nivell  de  traducció,  això  serà  el  que  no  es  produirà.  La  regulació  i  aturada  de  la   traducció  ve  produïda  pels  RNAs  petits  o  antisentits,  en  concret  es  tracta  d’un   gen   micF   que   en   aquestes   condicions   s’expressa,   es   transcriu   i   dona   lloc   al   RNA  micF  (petit  o  antisentit).  El  RNA  micF  és  complementari  al  mRNA  codificat   pel   gen   ompF,   de   tal   forma   que   els   dos   mRNAs   interaccionen   i   s’aparellen,   impedint  que  el  RNA  ompF  es  pugui  traduir,  i  per  tant,  la  proteïna  OmpF  no  es   podrà  sintetitzar.           4.  Regulació  de  l’expressió  gènica  en  eucariotes   4.1  Nivells  de  regulació   Al   igual   que   en   bacteris   la   regulació   es   pot   donar   en   diversos   nivells,   més   amplis  que  en  bacteris.       1)  Remodelació  de  la  cromatina,  i  per  tant,  modificació  de  l’estructura  del  gen.   Nivell   important   i   exclusivament   d’eucariotes.   Intervenen   diverses   proteïnes   (activadores,   silenciadores   i   factors   de   transcripció)   que   produiran   que   en   diferents  zones  del  genoma  i  en  un  moment  concret,  la  cromatina  estigui  molt   compactada  o  es  trobi  laxa.  Si  la  cromatina  es  troba  compactada  en  una  regió   (degut   a   que   hi   actuen   proteïnes   de   compactació),   serà   impossible   que   s’expressin  els  gens  d’aquella  regió.  Per  altra  banda,  si  trobem  una  regió  visible   i  relaxada  de  la  cromatina,  serà  accessible  per  a  les  proteïnes  de  la  transcripció   i  els  gens  podran  ser  expressats  (almenys  en  aquest  nivell).       L’epigenètica   és   un   camp   actual   de   la   genètica   que   estudia   els   canvis   en   el   genoma   que   afecten   a   l’expressió   gènica   sense   alterar   la   seqüència   del   DNA   (només  varien  l’estructura  en  la  que  es  troba,  però  no  la  seva  seqüència).     La  cromatina  es  pot  remodelar  constantment,  produint-­se  canvis  que  afecten  a   l’accessibilitat   i   expressió   dels   gens   de   forma   positiva   o   negativa.   Aquesta   es   pot  remodelar  mitjançant:     -­Modificacions  del  DNA:  que  afecten  a  l’estructura  de  la  cromatina.   -­Metilacions   (associades   a   compactació   o   sinterització   de   la   cromatina)   i   desmetilacions   (associades   a   descompactació   o   l’activació  de  la  cromatina).     -­Modificacions   químiques   de   les   histones,   normalment   processos   reversibles,  que  afecten  temporalment  a  una  regió  de  la  cromatina,  i  que   es  produeixen  constantment.     -­Acetilacions/desacetilacions.   -­Metilacions/desmetilacions.   -­Fosforilacions.   -­Ubiquitinacions.       2)  A  nivell  de  transcripció,  amb  seqüències  reguladores  i  reguladors.     Els  eucariotes  tenen  genomes  molt  complexos,  i  necessiten  d’altres  molècules   per   a   que   ajudin   a   la   RNA   polimerasa   a   trobar   el   promotor   i   començar   la   transcripció.  La  regulació  depèn  de  les  seqüències  reguladores,  i  els  reguladors   o  factors  de  transcripció:     -­Les  seqüències  reguladores:  actuen  en  cis.     -­El   promotor,   al   qual   s’hi   associaran   diversos   factors   per   començar   la   transcripció.     -­L’enhancer,  són  seqüències  molt  aïllades  al  promotor  que  actuen  com  a   potenciadores   ja   que   serà   on   s’uniran   els   activadors.   Poden   estar   per   davant  o  per  darrere  del  gen.  Com  és  una  regió  que  afecta  a  la  regulació   del   gen,   s’estableix   una   comunicació   entre   enhancer   i   promotor.   Els   factors  de  l’enhancer  (activadors)  i  els  del  promotor  s’han  d’associar.     Per  a  què  això  sigui  possible,  en  el  genoma  d’eucariotes  es  formen  uns   plegaments   de   la   molècula   de   DNA,   fent   que   quedin   l’enhancer   i   el   promotor  un  sobre  l’altre,  i  així  es  pugui  formar  un  complex  que  permetrà   la  unió  de  la  RNA  polimerasa  II  i  s’iniciï  la  transcripció.     -­L’aïllador,   són   seqüències   que   impedeixen   la   comunicació   entre   el   promotor   i   l’enhancer.   Això   permet   que   únicament   es   transcrigui   aquell   gen   concret,   perquè   sinó,   l’enhancer   podria   interactuar   amb   un   altre   promotor   (defineixen   regions   de   control).   Així   doncs,   si   trobem   un   aïllador   en   la   seqüència   intermèdia   entre   un   promotor   i   un   enhancer,   aquests  dos  no  podran  associar-­se.         Aquestes   seqüències   són   funcionals   perquè   se’ls   hi   uneixen   les   proteïnes   reguladores.       -­Factors  de  transcripció  o  reguladors:  actuen  en  trans.     -­Poden   actuar   a   nivell   general,   permetent   que   la   RNA   polimerasa   s’uneixi  al  promotor.     -­Poden  actuar  com  a  activadors.   -­Poden  actuar  com  a  repressors.       3)   Regulació   postranscripcional,   en   el   processament   del   mRNA.   El   podem   trobar  a  dos  nivells:     3.1)  En  l’splicing  alternatiu   Fa   referència   a   la   manera   de   com   s’eliminen   els   introns,   de   tal   manera,   que   diverses   maneres   d’splicing   (tall   i   eliminació   d’introns)   poden   donar   com   a   resultat   diferents   tipus   de   mRNA   madur.   Hi   ha   ocasions   on   es   tallen   tots   els   introns  i  es  forma  un  mRNA  madur  correcte  ja  que  té  també  tots  els  exons,  però   també  pot  passar  que  un  exó  es  consideri  com  a  intró  i  s’elimina,  produint  un   mRNA  madur  diferent,  ja  que  no  té  aquell  exó  i  produirà  una  proteïna  diferent  a   la  anterior,  amb  una  funció  diferent.       3.2)  Mitjançant  RNA  de  interferència   Es  duu  a  terme  a  través  d’un  RNA  d’interferència,  que  provoca  diversos  canvis   en   el   mRNA   (degradació   i   inhibició).   Són   molècules   petites   de   RNA,   denominades  siRNA  (small  interferent  RNA)  que  complementen  les  seqüències   pròpies   del   mRNA.   Són   de   doble   cadena   i   tenen   al   voltant   de   20   nucleòtids.   Poden  provenir  generalment  de  dos  orígens:   -­A  partir  de  micros  RNAs  (miRNA)  i  de  si  RNAs.     En   els   miRNA   són   molècules   de   RNA   que   sofreixen   modificacions   per   donar   lloc   al   siRNA,   que   són   les   que   tenen   la   funció   reguladora.   A   més   estan   codificats  al  genoma,  és  a  dir,  es  troben  en  gens  específics.     Els  siRNAs  són  molècules  grans  de  RNA  que  normalment  provenen  d’un  origen   exogen  a  la  cèl·lula  (EX:  procés  víric).         Un   cop   tenim   els   miRNA   i   siRNA   aquests   són   processats   per   una   endonucleasa   anomenada   Dicer   y   acaben   formant  en   els   dos   casos   el   siRNA   regulador.       El   siRNA   s’associarà   amb   el   complex   RISC   (RNA-­induced   silencing   complex)   formant  el  complex  de  silenciament.  Això  fa  que  una  de  les  dues  cadenes  del   siRNA  es  separi,  i  el  complex  format  ara  per  RISC  i  una  de  les  dos  cadenes  de   siRNA  podran  aparellar-­se  amb  el  mRNA.  I  això  pot  provocar:     A)  Si  el  siRNA  prové  d’un  siRNA:   -­Inhibició  de  la  transcripció,  perquè  es  forma  una  doble  cadena  de  RNA   que  no  permet  l’associació  de  la  RNA  polimerasa.     -­Degradació  del  mRNA,  quan  afecta  a  l’estabilitat  del  mRNA.     B)  Si  el  siRNA  prové  d’un  miRNA:   -­Inhibició  de  la  traducció,     -­Degradació  del  mRNA,  quan  afecta  a  l’estabilitat  del  mRNA.     4)  Regulació  de  l’estabilitat  del  mRNA  missatger.     5)  Regulació  nivell  de  la  traducció.   6)  Regulació  post-­traduccional,  de  les  modificacions  que  sofreix  la  proteïna  per   arribar  a  ser  funcional.  Canvis  en  les  proteïnes  afectaran  a  la  seva  localització  i   funció  en  cada  cèl·lula.                                                             [acasals]  Més  apunts  a:  https://unybook.com/perfil/acasals         ...