Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-214

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182 Capítulo 10 EXPRESIÓN Y REGULACIÓN DE LOS GENES
libres para unirse con el operador, y los
genes del metabolismo de la lactosa
quedan reprimidos.
La regulación de los genes en los
eucariotas
La regulación de los genes eucarióticos
es similar a la regulación en los proca-
riotas en ciertos aspectos. En unos y
otros, no todos los genes se transcriben
o se traducen todo el tiempo. Además,
el control de la rapidez de transcrip-
ción es probablemente el principal me-
canismo de la regulación genética en
ambos. Sin embargo, el confinamiento
del DNA en un núcleo rodeado por
una membrana, la variedad de los tipos
de células en los eucariotas multicelu-
lares, una organización muy diferente
del genoma y el complejo procesa-
miento de las transcripciones de RNA
son factores que distinguen la regula-
ción genética en los eucariotas de la re-
gulación en los procariotas.
La expresión de la información ge-
nética en una célula eucariótica es un
proceso que se efectúa en varias etapas,
que se inicia con la transcripción del
DNA y, por lo general, concluye en una
proteína que desempeña una función
determinada. La regulación de la ex-
presión de los genes se efectúa en cual-
quiera de estas etapas, que se ilustran
en la FIGURA 10-11, y son las siguientes:
Las células controlan la frecuencia
con la que un gen individual se trans-
cribe. La rapidez con la que las célu-
las transcriben genes específicos
depende de la demanda de la proteí-
na (o RNA) que codifican. La trans-
cripción de genes difiere entre organismos, entre tipos de
células en un determinado organismo y dentro de una célu-
la dada en diferentes etapas en la vida del organismo; tam-
bién difiere si existen ciertas condiciones ambientales que
estimulen el proceso (véase el apartado “Las células euca-
rióticas regulan la transcripción de genes individuales, re-
giones de cromosomas o cromosomas enteros”).
Un mismo gen puede utilizarse para producir diferentes
moléculas de RNAm y distintas proteínas. Como describi-
mos antes en este capítulo, en los eucariotas, un mismo gen
puede utilizarse para producir diferentes proteínas, depen-
diendo de cómo su transcripción de RNA se empalme pa-
ra formar el RNAm maduro que se traducirá en los
ribosomas. Por ejemplo, en la mosca de la fruta Drosophi-
la, empalmes alternativos del pre-RNAm de un gen llama-
do doublesex produce una proteína larga en las moscas
macho y una proteína corta en las hembras. La proteína
larga en los machos suprime la transcripción de otros 
genes que se requieren para el desarrollo sexual de las
hembras y favorece la transcripción de los genes que se re-
quieren para el desarrollo sexual de los machos. La proteína
corta en las moscas hembras tiene el efecto contrario, a
menudo en los mismos genes.
3. Las células controlan la estabilidad y traducción del RNA
mensajero. Algunas moléculas de RNAm son de larga du-
ración y muchas veces se traducen en proteínas. Otras se
traducen sólo unas cuantas veces antes de degradarse. Re-
cientemente, biólogos moleculares descubrieron que “pe-
queñas moléculas reguladoras de RNA” pueden bloquear
la traducción de algunos RNAm o incluso apuntar hacia
ellos para destruirlos (véase “Investigación científica: El
RNA ya no es sólo un mensajero”).
4. En ocasiones es necesario modificar las proteínas para que
lleven a cabo sus funciones. Muchas proteínas deben modi-
ficarse antes de volverse activas. Por ejemplo, las enzimas
digestivas de proteínas que producen las células de la pa-
red estomacal y el páncreas se sintetizan inicialmente en
proteína 
inactiva
traducción
modificación
degradación
proteína 
activa
amino-
ácidos
sustrato
producto
5
4
3
transcripción
RNAm
pre-RNAm RNAt 
RNAt
1
procesamiento 
del RNAm
2
RNAr
� proteínas
ribosomas
aminoácidos
Las células 
controlan la 
frecuencia de la 
transcripción.
Un solo gen produce 
diferentes moléculas 
de RNAm. 
Las células controlan 
la estabilidad y 
rapidez de la 
traducción de 
moléculas particulares 
de RNAm. 
Si la proteína activa 
es una enzima, 
catalizará una 
reacción química 
en la célula.
Las células regulan 
la actividad de una 
proteína 
degradándola.
Las células regulan 
la actividad de una 
proteína 
modificándola.
DNA
FIGURA 10-11 Perspectiva general del flujo de información en
una célula eucariótica, de la transcripción de un gen a proteínas es-
tructurales y reacciones químicas catalizadas por enzimas.