BioquimicaYBiologiaMolecularParaCienciasDeLaSalud-406

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que, en muchos casos, son metabolitos de la propia célula
bacteriana. Un ejemplo del control de la terminación prema-
tura de la síntesis de una cadena de ARN lo tenemos en el
fenómeno de la atenuación transcripcional del operón del
triptófano, en donde la concentración de este aminoácido
regula no sólo el inicio de la transcripción, sino el que sinte-
tice o no el transcrito completo.
22.2 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GÉNICA EN
LOS EUCARIOTAS
La regulación de la expresión génica en las células eucarió-
ticas es mucho más compleja que en las bacterianas. Frente
a los 3000-4000 genes presentes en un genoma bacteriano, se
estima que el genoma humano posee alrededor de 30 000,
aunque no todos estos genes se expresan por igual en todas
las células del cuerpo humano. A pesar de que todas las célu-
las de un organismo pluricelular poseen la misma informa-
ción genética, ciertas proteínas se sintetizan en todos los
tipos de células (proteínas constitutivas o domésticas). Por el
contrario, otras son específicas de tejidos o células determi-
nadas, pudiendo sintetizarse en cantidades abundantes (como
la hemoglobina, en las células eritroides o la albúmina, en el
hígado), o en pequeñas cantidades (receptores hormonales,
factores de transcripción, etc.). No sólo el tipo de proteína y
la cantidad sintetizada varían de una célula a otra; también, la
necesidad de una determinada proteína cambia con el tiem-
po. Durante el desarrollo de los organismos pluricelulares,
existe un patrón de expresión génica complejo que hace que
determinadas proteínas que modulan la diferenciación celu-
lar se sinteticen en determinados tipos de células durante un
período muy corto (control temporal de la expresión génica).
Los procesos de regulación de la expresión génica en los
organismos eucarióticos, aunque en muchos casos son simi-
lares a los que tienen lugar en las bacterias (p. ej., activación
transcripcional), presentan mecanismos en los que, tanto la
propia estructura del ADN, como las señales y los mediado-
res son bastante diferentes. Así, los genes de eucariotas no
sólo responden a señales nutricionales o ambientales (tipo de
alimentos, presencia de metales pesados, temperaturas ele-
vadas, etc.), sino también, a comunicadores intercelulares,
como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento,
entre otros.
La cantidad de una determinada proteína puede estar
regulada en varios niveles diferentes: pretranscripcional,
transcripcional, procesamiento del transcrito primario, esta-
bilidad del ARNm, control de la traducción, modificaciones
postraduccionales o degradación de la proteína (Fig. 22-8).
22.2.1 Control pretranscripcional
Para muchas proteínas eucarióticas, el aumento de la canti-
dad de proteína presente en la célula va asociado a un incre-
mento de la concentración de su ARNm correspondiente, lo
que en un porcentaje elevado de casos se produce por un
aumento de la transcripción del gen en cuestión. Sin embar-
go, independientemente del estado de la maquinaria intrínse-
ca de la transcripción como ARN polimerasa y factores de
transcripción, la accesibilidad del gen en cuestión a esta
Regulación de la expresión génica | 387
Figura 22-8. Mecanismos de control de la expresión génica en los eucariotas. La síntesis de ARNm en el núcleo está controlada a nivel
pretranscripcional (estructura de la cromatina y grado de metilación del ADN), transcripcional (síntesis de ARNhn) y postranscrip-
cional (formación de caperuza, cola de poli(A) y splicing). En el citosol, la síntesis de una proteína funcional depende de los niveles
de ARNm (síntesis y degradación), la eficacia de la traducción, la estabilidad de la proteína y las modificaciones postraduccionales.
1. Condensación de la cromatina o metilación del ADN
2. Transcripción
3. Postranscripción
4. Traducción
5. Postraducción
6. Procesos degradativos
1
Gen
NÚCLEO
2
ARNhn
ARNm
CITOSOL
ARNm Proteína
Proteína
final
3
4 5
6 6
Gen
1
6
22 Capitulo 22 8/4/05 11:39 Página 387
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR
	SECCIÓN IV LA INFORMACIÓN GENÉTICA
	22 REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA
	22.2 CONTROL DE LA EXPRESIÓN GÉNICA EN LOS EUCARIOTAS
	22.2.1 Control pretranscripcional