Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-215

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una forma inactiva, lo que impide que se digieran las pro-
teínas que se producen en estas células. Una vez que estas
formas inactivas se secretan al tracto digestivo, se recortan
ciertas partes de las enzimas para descubrir su sitio activo.
Otras modificaciones, como agregar y eliminar grupos fos-
fato, activan o desactivan temporalmente la función de una
proteína, lo que permite regular su actividad cada segundo.
Una regulación similar de la estructura y función de las
proteínas se realiza en las células procarióticas.
5. Se regula el tiempo de vida de una proteína. La mayoría de
las proteínas tienen un tiempo de vida limitado dentro de la
célula. Al impedir o promover la degradación de una pro-
teína, las células ajustan rápidamente la cantidad de una
proteína determinada en su interior. El tiempo de vida de
una proteína también se regula en las células procarióticas.
Las células eucarióticas regulan la transcripción 
de genes individuales, regiones de cromosomas 
o cromosomas enteros
En las células eucarióticas la regulación de la transcripción se
efectúa al menos en tres niveles: el gen individual, regiones de
los cromosomas o cromosomas enteros.
Las proteínas reguladoras que se unen al promotor 
del gen alteran la transcripción de genes individuales
Las regiones promotoras de prácticamente todos los genes
contienen varios elementos de respuesta diferentes. Por con-
siguiente, el hecho de si estos genes se transcriben depende de
cuáles factores de transcripción específicos se sintetizan en la
célula y de si esos factores de transcripción son activos o no.
Por ejemplo, cuando las células están expuestas a radicales li-
bres (véase el capítulo 2), un factor de transcripción proteico
se une a elementos de respuesta antioxidantes en los promo-
tores de varios genes. Como resultado, la célula produce enzi-
mas que desintegran los radicales libres convirtiéndolos en
sustancias inocuas.
Muchos factores de transcripción requieren activarse antes
de que afecten la transcripción de los genes. Uno de los ejem-
plos mejor conocidos es el papel que el estrógeno, una hormo-
na sexual, desempeña en el control de la producción de
óvulos en las aves. El gen de la albúmina, la proteína de la cla-
ra de huevo, no se transcribe en invierno, cuando las aves no
se aparean y los niveles de estrógenos son bajos. Durante la
temporada de apareamiento, los ovarios de las aves hembra
liberan estrógeno, que entra en las células del oviducto y se
enlaza a una proteína (llamada comúnmente receptor del es-
trógeno, pero que también es un factor de transcripción). El
complejo estrógeno-receptor se adhiere luego a un elemento
de respuesta al estrógeno en el promotor del gen de la albú-
mina. Esta adhesión facilita la unión de la RNA polimerasa con
el promotor del gen y el inicio de la transcripción de RNAm;
este último se traduce después en grandes cantidades de albú-
mina. Una activación similar de la transcripción de genes por
hormonas esteroides se produce en otros animales, incluso en
los seres humanos. Un ejemplo de la importancia de la regu-
lación hormonal de la transcripción durante el desarrollo son
En años recientes biólogos moleculares descubrieron una clase
completamente nueva de genes en las células eucarióticas: los
genes que codifican el “RNA regulador”. Los biólogos creen
que en el futuro se descubrirán muchos tipos diferentes de mo-
léculas reguladoras de RNA, con muy variadas funciones. Aquí
describiremos sólo una función, llamada interferencia por RNA
o RNAi. La interferencia por RNA es tan importante para el fun-
cionamiento celular que sus descubridores, Andrew Fire y Craig
Mello, compartieron en Premio Nobel en Fisiología o Medicina
en 2006.
Como sabes, el RNA mensajero se transcribe a partir del
DNA y después se traduce en proteína. Por lo general, es la
proteína la que en realidad desempeña funciones celulares, co-
mo la catalización de reacciones o la formación de parte del ci-
toesqueleto. La cantidad de proteína sintetizada depende
tanto de la cantidad de RNAm que se fabrica como de la rapi-
dez y duración del proceso de traducción de este último. Mu-
chos organismos, tan diversos como los nematodos, las plantas
y los seres humanos, sintetizan pequeñas moléculas de RNA lla-
madas “micro RNA”. Después de que las enzimas celulares los
procesan, los micro RNA dan origen a pequeñas moléculas re-
guladoras de RNA, que por lo general tienen de 20 a 25 nu-
cleótidos de largo y que son complementarias a pequeños
tramos de RNAm. En algunos casos estas pequeñas moléculas
reguladoras de RNA forman pares de bases con el RNAm y
constituyen una pequeña sección de una cadena doble de RNA
que los ribosomas no pueden traducir. En otros casos, las pe-
queñas cadenas de RNA se combinan con enzimas proteicas
para formar lo que se llama “complejos silenciadores inducidos
por RNA” o RISC (siglas de RNA-induced silencing complexes).
Cuando una cadena de RNA de interferencia encuentra un
RNAm con una secuencia complementaria de bases, el RISC
corta el RNAm, lo que, desde luego, también impide la traduc-
ción.
¿Por qué una célula querría hacer esto? En el caso del ne-
matelminto Caenorhabditis elegans, en el que se descubrió el
RNAi, se requiere de RNA de interferencia durante el proceso
de desarrollo. Se necesita una sola proteína para el desarrollo de
estructuras corporales durante las etapas tempranas de la vida,
pero esta proteína debe estar ausente para que el nematodo
madure y se convierta en adulto. Sin embargo, el gen que co-
difica esta proteína se transcribe en RNAm todo el tiempo.
Muy pronto en el proceso de desarrollo, el RNAm se traduce
en proteína, pero más adelante, el RNA de interferencia se une
al RNAm para impedir la traducción. El resultado es que los ni-
veles de esa proteína disminuyen y el nematodo madura.
Algunos organismos utilizan el RNAi para defenderse contra
las enfermedades. Muchas plantas producen RNA de interfe-
rencia que es complementario a los ácidos nucleicos (por lo ge-
neral al RNA) de los virus que las atacan. Cuando el RNA de
interferencia encuentra moléculas virales de RNA complemen-
tarias, el RISC corta el RNA viral, evitando así que los virus se
reproduzcan.
El RNAi también constituye una gran promesa para la medi-
cina. Por ejemplo, la degeneración macular, que es una de las
principales causas de ceguera durante la vejez, es el resultado
del desarrollo de vasos capilares débiles y que presentan fugas
en la retina del ojo. El RNAi evita la sobreproducción de un fac-
tor de crecimiento clave que estimula el desarrollo de estos va-
sos capilares anormales. En 2005, por lo menos dos compañías
farmacéuticas comenzaron ensayos clínicos de tratamientos a
base de micro RNA sintético para combatir la degeneración
macular. En unos cuantos años esta tecnología podría llegar a
los pacientes.
El RNA ya no es sólo un mensajeroINVESTIGACIÓN CIENTÍFICA