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Introducción

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Las células que forman parte de un organismo multicelular contienen un juego completo de genes, a pesar de obvias diferencias en cuanto a su tamaño y forma. La información genética presente en las células eucariotas especializadas puede compararse a un archivo de planos para construir un edificio gigante de propósitos múltiples. En momentos distintos se necesitarán todos los planos, pero se consultará sólo a un grupo pequeño de ellos durante la construcción de algún piso o estancia precisos. Lo mismo ocurre en un huevo fecundado, el cual contiene un conjunto completo de instrucciones genéticas que de manera fidedigna se reproduce y distribuye a cada célula de un organismo en desarrollo, si bien en una célula particular se expresa sólo un subconjunto de genes. Los microorganismos unicelulares como las bacterias y los protistas también poseen un conjunto completo de genes, pero en un momento determinado se expresa sólo un subgrupo, dependiendo de los estímulos ambientales o la alimentación. De ese modo, las células de todos los organismos y microorganismos portan información genética mucho más abundante que la que utilizarán en un momento dado. Las células poseen mecanismos que les permiten la regulación precisa de su información genética y expresan los genes sólo cuando es necesario. En este capítulo los autores explorarán algunas de las variantes de las formas en que las células procariotas y las eucariotas controlan la expresión génica y con ello aseguran la síntesis de algunos ácidos ribonucleicos (RNA, ribonucleic acids) y ciertas proteínas, mientras se restringe la producción de otras moléculas de la misma naturaleza. Gran parte de los conocimientos sobre el control de la expresión génica se basa en estudios que exploraron un solo gen en diferentes circunstancias. Sin embargo, con el advenimiento de nuevas técnicas y la secuenciación de genomas completos, se comenzó a conocer la forma en que se regula todo el repertorio de genes expresados (como se ilustra en la figura de la primera página de este capítulo).

Los genes operan como partes de redes interactivas. Este mapa muestra las interacciones funcionales de unos 1 700 genes de S. cerevisiae, una levadura. Para conocer cuál de tales genes participaba en un proceso celular conexo o actuaba en el mismo organelo (orgánulo), se estudiaron células con mutaciones en dos genes escogidos al azar. Para estudiar tal número de secuencias codificadoras, los investigadores tuvieron que examinar, en promedio, 5.4 millones de combinaciones de genes mutantes que abarcaron todos los procesos biológicos. Se concluyó que dos genes participaban en una actividad conexa si el fenotipo del doble mutante era más extremo que el que cabía esperar del fenotipo combinado de los dos mutantes individuales (es decir, células que contenían sólo uno de los genes alterados). De manera global, en el estudio se identificaron 170 000 interacciones intergénicas. Los resultados se resumen en este mapa, que señala conexiones de genes con perfiles similares de interacción. Cada gen se muestra en ...

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