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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Explicar que los numerosos pasos que integran los procesos vectoriales de la expresión génica —modulación dirigida del número de copias genéticas, reordenamiento de genes, transcripción, procesamiento del mRNA y transporte desde el núcleo, traducción, compartimentación subcelular de proteínas, modificación postraduccional y degradación— están sujetos a controles regulatorios, tanto positivos como negativos. Los cambios en alguno o varios de estos procesos pueden aumentar o disminuir la cantidad o actividad del producto génico afín.
Apreciar que los factores de transcripción de unión al DNA —proteínas que se unen a secuencias específicas de éste que guardan un vínculo físico con sus elementos promotores transcripcionales objetivo— son capaces de activar o reprimir la transcripción génica.
Distinguir que los factores de transcripción de unión al DNA a menudo son proteínas modulares compuestas de dominios estructurales y funcionales distintos. Estos factores de transcripción pueden controlar de forma directa o indirecta la transcripción del gen del mRNA, ya sea a través de contactos con la RNA polimerasa y sus cofactores, o bien, mediante interacciones con correguladores que modulan la ocupación de nucleosomas, la posición, la estructura, la composición y las modificaciones covalentes de la histona.
Constatar que los procesos reguladores dirigidos por el nucleosoma aumentan o disminuyen la accesibilidad al DNA subyacente, como las secuencias potenciadoras o promotoras, aunque algunas modificaciones de los nucleosomas de igual modo pueden crear nuevos sitios de unión para otros correguladores.
Describir cómo se acoplan los procesos de transcripción génica, procesamiento del RNA y exportación nuclear del RNA.
Detallar el fenómeno de la regulación génica epigenética y cómo se suscitan tales procesos a nivel molecular.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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Los organismos alteran la expresión de los genes en respuesta a señales o programas genéticos del desarrollo, desafíos ambientales o enfermedades mediante la modulación de la cantidad, los patrones espaciales o temporales de la expresión génica. Los mecanismos que la gobiernan se han estudiado a detalle y, a menudo, implican cambios en la transcripción génica. Al final, el control de la transcripción provoca modificaciones en el modo de interacción de moléculas reguladoras específicas, en general proteínas, con varias regiones del DNA en el gen abordado. Dichas interacciones pueden tener un efecto positivo o negativo en la transcripción. El control de la transcripción puede dar lugar a la expresión génica específica del tejido, y la regulación génica es posible que se halle influida por una variedad de agentes fisiológicos, biológicos, ambientales y farmacológicos.
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Además de los controles a nivel de la transcripción, la expresión génica también puede modularse por amplificación génica, reordenamiento de genes, cambios postranscripcionales, estabilización del RNA, control de traslación, modificación de proteínas, compartimentación de proteínas y estabilización o degradación de las mismas. Muchos de los mecanismos que controlan la expresión génica se utilizan para responder a señales del desarrollo, factores de crecimiento, hormonas, agentes ambientales y fármacos. La desregulación de la expresión génica conduciría ...