Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-354

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320 Capítulo 14 
Repaso 
 ■ ¿De qué manera la regulación de los genes eucariotas se diferencia de 
la regulación de genes bacterianos?
 ■ ¿Por qué ciertos genes deben tener múltiples copias en las células 
eucariotas?
 ■ ¿Cómo afecta la estructura cromosómica a la actividad de algunos 
genes eucariotas?
 ■ ¿Cómo funciona el empalme alternativo para la formación de diferentes 
proteínas?
Las modifi caciones químicas postraduccionales 
pueden alterar la actividad de las proteínas eucariotas
Otro mecanismo para controlar la expresión génica es la regulación de 
la actividad del producto génico. Muchas rutas metabólicas en las eu-
cariotas, como en las bacterias, contienen enzimas alostéricas reguladas 
mediante la inhibición por retroalimentación. Además, después de que 
se sintetizan, muchas proteínas eucariotas son modifi cadas.
En el procesamiento proteolítico, las proteínas se sintetizan como 
precursores inactivos, que se convierten a una forma activa por la elimi-
nación de una parte de la cadena polipeptídica. Por ejemplo, la proinsu-
lina contiene 86 aminoácidos. Eliminando 35 aminoácidos se obtiene 
la hormona insulina, que consta de dos cadenas de polipéptidos que 
contienen 30 y 21 aminoácidos, respectivamente, unidas por puentes 
disulfuro.
La modifi cación química, por la adición o eliminación de grupos 
funcionales, altera de forma reversible la actividad de una enzima. 
Una forma común de modifi car la actividad de una enzima o proteína 
es agregar o eliminar grupos fosfato. Las enzimas que agregan grupos 
fosfato se conocen como quinasas, las que eliminan estos grupos son 
las fosfatasas. Por ejemplo, las quinasas dependientes de la ciclina ana-
lizadas en el capítulo 10 ayudan a controlar el ciclo celular agregando 
grupos fosfato a ciertas proteínas clave, haciendo que éstas se activen 
o se desactiven. Las modifi caciones químicas, como la fosforilación de 
proteínas también permiten a la célula responder rápidamente a ciertas 
hormonas, o a los cambios rápidos de las condiciones ambientales o 
nutricionales.
El control postraduccional de la expresión genética también puede 
implicar la degradación de proteínas. El aminoácido que se encuentra 
en el extremo amino de una proteína se correlaciona con el hecho de que 
la proteína sea de larga o corta duración de vida. Por ejemplo, algunas 
proteínas tienen un periodo de síntesis y de degradación cada 3 días del 
50%. Otras proteínas, como las proteínas en el cristalino del ojo humano, 
pueden persistir durante toda la vida del individuo.
Las proteínas que son selectivamente marcadas para destrucción es-
tablecen enlaces covalentes con la ubiquitina, un pequeño polipéptido 
de señal que contiene 76 aminoácidos. Para esto, se agregan moléculas 
adicionales de ubiquitina, que forman una cadena corta unida a la pro-
teína que pronto se va a degradar (FIGURA 14-15). Una proteína marcada 
por ubiquitina está destinada a la degradación en un proteosoma. Los 
proteosomas son grandes estructuras macromoleculares que recono-
cen las etiquetas de ubiquitina. Las proteasas (enzimas degradantes de 
proteínas) asociadas con proteosomas hidrolizan algunos de los enlaces 
peptídicos, degradando la proteína en fragmentos peptídicos cortos, no 
funcionales. A medida que la proteína se degrada, las moléculas de ubi-
quitina se liberan intactas, lo que les permite utilizarse de nuevo.
Proteína objetivo
Proteínas
ubiquitinadas
Ubiquitina
Proteosoma
Fragmentos
peptídicos
Moléculas de 
ubiquitina se 
conectan a la 
proteína objeto 
de degradación.
La proteína entra 
en el proteosoma.
1
2
Las ubiquitinas se liberan 
y están disponibles para 
su reutilización. La 
proteína se degrada en 
fragmentos peptídicos.
3
FIGURA 14-15 Degradación de las proteínas: ubiquitina y 
proteosomas
14.1 (página 308)
 1 Explicar por qué las células bacterianas y eucariotas tienen diferentes meca-
nismos de regulación génica.
 ■ Las células bacterianas crecen rápidamente y tienen una vida relativa-
mente corta. El control de nivel transcripcional es la forma más común en 
las células procariotas para regular la expresión génica.
 ■ Las células eucariotas tienen generalmente una vida útil relativamente larga, 
durante la cual deben mantener la homeostasis en respuesta a muchos 
estímulos diferentes. Aunque el control a nivel transcripcional predomina, el 
control en otros niveles de expresión de los genes también es importante.
14.2 (página 309)
 2 Defi nir operón y explicar las funciones de las regiones del operador y 
promotor.
 ■ Un operón es un complejo de genes estructurales con funciones rela-
cionadas que están unidos muy estrechamente a las secuencias de ADN 
responsables de su control.
 ■ Cada operón tiene una sola región del promotor, corriente arriba de la 
región codifi cante de proteínas; el promotor se une a la ARN polimerasa 
antes de que el ADN comience la transcripción.
■■ R E SUM E N : E N F O Q U E E N LOS O B J E T I VOS D E A P R E N D I Z A J E
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	Parte 3 La continuidad de la vida: Genética 
	14 Regulación génica
	14.3 Regulación génica en las células eucariotas
	Las modificaciones químicas postraduccionales pueden alterar la actividad de las proteínas eucariotas
	RESUMEN: ENFOQUE EN LOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE