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318 Capítulo 14 de aminoácidos expuestos en cada dedo han demostrado que reconocen secuencias específi cas de ADN. Muchos factores de transcripción tienen dominios de unión al ADN que funcionan sólo en parejas, o dímeros. Muchos de estos factores de transcripción se conocen como proteínas de cremallera de leucina porque se mantienen unidos por las cadenas laterales de leucina y otros aminoácidos hidrofóbicos (FIGURA 14-12c). En algunos casos, los dos polipéptidos que forman el dímero son idénticos y forman una homo- dímero. En otros casos son diferentes, y el heterodímero resultante puede tener propiedades reguladoras muy diferentes de las de un homodímero. Como ejemplo teórico y simple, suponga que tres proteínas reguladoras, A, B y C, se han visto envueltas en el control de un conjunto particular de genes. Estas tres proteínas se podrían asociar como dímeros de seis maneras diferentes: tres tipos de homodímeros (AA, BB y CC) y tres tipos de heterodímeros (AB, AC y BC). Estas combinaciones múltiples de proteínas reguladoras aumentan en gran medida el número de formas posibles en que se controla la transcripción. La transcripción en eucariotas requiere de varias proteínas regu- ladoras que se unen a diferentes partes del promotor. La maquinaria transcripcional general es un complejo de proteína que se une a la caja TATA del promotor cerca del sitio de iniciación de transcripción. Ese complejo es necesario para que se una la ARN polimerasa, para así iniciar la transcripción. Tanto los estimuladores como los silenciadores se vuelven funcio- nales cuando los factores de transcripción específi cos se unen a ellos. La FIGURA 14-13 muestra interacciones que implican a un estimulador y a un factor de transcripción que actúa como un activador. Cada activador tiene al menos dos dominios funcionales: un sitio de reconocimiento de ADN que generalmente se une a un estimulador y un sitio de activación de genes que contacta el objetivo en la maquinaria transcripcional. El Los factores de transcripción son proteínas reguladoras con varios dominios funcionales Ya se analizaron anteriormente algunas proteínas de unión al ADN que regulan la transcripción en las bacterias. Incluye la proteína represora de lactosa, la represora de triptófano y la proteína activadora de catabolitos (PAC). Los investigadores han identifi cado muchas más proteínas de unión al ADN que regulan la transcripción en eucariotas y en bacte- rias; estas proteínas eucariotas se conocen colectivamente como facto- res de transcripción. Los investigadores han identifi cado más de 2000 factores de transcripción en los seres humanos. Es útil comparar las proteínas reguladoras en bacterias y eucariotas. Muchas proteínas reguladoras son moléculas modulares, es decir, tie- nen más de un dominio, una región con su propia estructura terciaria y función. Cada factor de transcripción eucariota, como las proteínas reguladoras de las bacterias, tienen un dominio de unión al ADN y por lo menos un dominio de otro tipo que es o bien un activador o un represor de transcripción de un gen dado. Muchos factores de transcripción en eucariotas (y en las proteínas reguladoras de las bacterias) tienen los mismos dominios de unión al ADN. Un ejemplo es el arreglo hélice-giro-hélice, que consiste en dos segmentos a-helicoidales. Uno de éstos, la hélice de reconocimiento, se inserta en la hendidura principal del ADN sin desenrollar la doble hé- lice. La otra la ayuda a mantener la primera en un lugar (FIGURA 14-12a). El “giro” en la hélice-giro-hélice es una secuencia de aminoácidos que forma una curva cerrada en la molécula. Otros factores de transcripción tienen dominios de unión al ADN con múltiples “dedos de zinc”, que son lazos de aminoácidos unidos por iones de zinc. Cada lazo incluye una a-hélice que se ajusta dentro de una hendidura del ADN (FIGURA 14-12b). Ciertos grupos funcionales NH3 + COO– ADN ADN α-hélice ADN Región de cremallera de leucina Giro Dedo 1 Dedo 2 Dedo 3 Ion de zinc (a) Hélice-giro-hélice. Esta sección de un factor de transcripción (violeta) con- tiene el arreglo hélice-giro-hélice. La hélice de reconocimiento se inserta en la hendidura del ADN y se conecta a una segunda hélice que ayuda a man- tenerlo en su lugar por una secuencia de aminoácidos que forman una curva cerrada. (b) Dedos de zinc. Algunas regiones de ciertos factores de transcripción forman proyecciones conocidas como “dedos de zinc”, que se insertan en las hendiduras del ADN y se unen a secuencias de bases específicas. (c) Cremallera de leucina. La proteína de cremallera de leucina es un dímero, que se mantiene unido por las interacciones entre las cadenas laterales de la leucina y otros aminoácidos hidrofóbicos. FIGURA 14-12 Regulación de la transcripción: proteínas reguladoras En estas ilustraciones, los cilindros representan regiones helicoidales-a de las proteínas reguladoras y las cintas representan láminas plegadas-b. 14_Cap_14_SOLOMON.indd 31814_Cap_14_SOLOMON.indd 318 15/12/12 13:2715/12/12 13:27 Parte 3 La continuidad de la vida: Genética 14 Regulación génica 14.3 Regulación génica en las células eucariotas La transcripción eucariota se controla en muchos sitios y por muchas moléculas reguladoras Los factores de transcripción son proteínas reguladoras con varios dominios funcionales
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