Lamento mucho la demora

1. REGULACION GENETICA
• La expresión de los genes es controlada
dependiendo del tipo celular, del tiempo de
vida de la célula y de los nutrientes y factores
de crecimiento del medio
• Regulación de la expresión génica en
procariontes
– El caso del operón lactosa
– El caso del operón triptofano
• Regulación de la expresión génica en
eucariontes
– Regulación a nivel del inicio de la transcripción

2. SEÑALES
AMBIENTALES
genes
 En bacterias: Presencia o ausencia de nutrientes,
temperatura, oxígeno, pH, etc.
 En organismos multicelulares: Factores de crecimiento y
hormonas, nutrientes, entre otros factores. La expresión de
genes depende de tipo de célula y de la etapa de
diferenciación de las células

3. TIPOS DE GENES
EXPRESIÓN A UN
NIVEL CONSTANTE CONTITUTIVOS
GENES INACTIVOS
QUE SE ACTIVAN
BAJO CIERTAS INDUCIBLES
CONDICIONES
GENES ACTIVOS,
PERO SE SILENCIAN
BAJO CIERTAS REPRESIBLES
CONDICIONES
15 de Enero 2008

4. Regulación de la
expresión de
genes ocurre
principalmente
en la etapa de la
transcripción
15 de Enero 2008

5. Estructura de un promotor en procariontes
mRNA
5’
región -35 región -10
TTGACA TATAAT
AACTGT ATATTA
-36 -31 -12 -7 +1 +2
Sitio de inicio de la transcripción
RNA polimerasa

6. Proteínas reguladoras de la
transcripción
• Activadores: Ayudan a la RNA polimerasa a
unirse con mayor fuerza al PROMOTOR
Aumento de la velocidad de
síntesis de mRNA
• Represores: Impiden la transcripción por la
RNA polimerasa
disminución de la velocidad
de síntesis de mRNA

7. ACTIVACIÓN DE LA
TRANSCRIPCIÓN Transcripción
Basal
RNA pol
A GEN DNA
Promotor
RNA
ACTIVADOR
Transcripción
activada
RNA pol
B GEN DNA
Promotor
RNA

8. REPRESIÓN DE LA
TRANSCRIPCIÓN Transcripción
RNA pol
DNA
Promotor
RNA
represor
NO Transcripción
RNA pol
DNA
Promotor operador

9. El modelo operón fue propuesto
por Jacob, Monod y Wollman
basado en sus estudios
genéticos y bioquímicos sobre las
mutaciones de E. coli que
requieren lactosa.

10. E. coli crece en el medio cuando hay glucosa. Pero
sino la hay y si hay lactosa, crece con lactosa.
Beta galactosidasa
Lactosa galactosa + glucosa.
Jacob y Monod comprobaron que cuando en el medio
había lactosa aumentaba la concentración
intracelular de beta-galactosidasa, además se
producían dos proteínas: permeasa que introduce la
lactosa en el interior de la bacteria y la transacetilasa.

11. El operón lactosa en bacterias
Contiene los genes
de las enzimas que
permiten hidrolizar
el disacárido lactosa
β galactosidasa

12. La síntesis de
β-galactosidasa es
inducible
Concentración de Beta
galactodasidasa
Tiempo (minutos)
15 de Enero 2008

13. La función del operón lactosa (lac) es producir las enzimas
requeridas para metabolizar lactosa y obtener energía cuando ésta
es requerida por la célula
Descripción del operón
lactosa
lacI
B-galactosidasa permeasa acetilasa

14. ¿Qué pasa en ausencia de
lactosa...?

15. ¿Y en presencia de lactosa...?

16. ¿Qué sucede cuando
las bacterias están en
presencia de glucosa
y lactosa?
Act Beta galactosidasa
Nº de células/ml
Glucosa también
regula la
transcripción de los
genes del
Tiempo (min)
metabolismo de
15 de Enero 2008 lactosa

17. 15 de Enero 2008

18. Resumen de la regulación del
operón lactosa
Glucosa cAMP Lactosa Transcripción del operón
lac
Alta Bajo Ausente No transcripción
Alta Bajo Presente Baja transcripción
Baja Alto Ausente No transcripción
Baja Alto Presente Alta transcripción

19. Operón triptofano
S1 S2 S3 S4 S5 TRIPTOFANO
A B C D E
Enzimas de la biosíntesis del
aminoácido triptofano

20. Regulación de la transcripción del operón
triptofano
Bacterias en Bacterias en
medio con medio sin
triptofano triptofano
No transcripción
15 de Enero 2008

21. Todas las células de nuestro cuerpo tienen los
mismos genes, pero no producen las mismas
proteínas
SEÑALES EXTERNAS Activación o
inactivación de genes
(NUTRIENTES,
HORMONAS, ETC)
TIPOS CELULARES
miosina
colágeno
Neurotrans-
T. óseo T. muscular neuronas misores
Piel
hemoglobina
queratina
G. Rojos

22. Posibles puntos de regulación
de la expresión de genes en
eucariontes

23. Regulación de la transcripción del gen
de albúmina
Factores de
transcripción
ARN polimerasa
basal
HNF- C/EBP
? 1 APF APF
Gen de
Promotor albumina
Enhancer Enhancer
-12.000pb -30pb +1
+30.000
Regiones “Enhancers” en el ADN se unen a
proteínas reguladoras de la transcripción

24. Proteínas reguladoras unidas a “enhancers”
actúan a distancia induciendo la curvatura del
ADN, para permitir su acercamiento al
complejo promotor con la RNA polimerasa.
polimerasa
15 de Enero 2008

25. Cómo se activa un gen en un tipo
de célula y no en otro?
Núcleo de Núcleo de
células células de
hepáticas cristalino
En el esquema A , los genes
de albúmina se expresan
porque las células de hígado
tienen los activadores
necesarios para ese gen
En el esquema B , los genes
de la proteína cristalino se
expresan porque las células de
cristalino tienen los activadores
necesarios para ese gen

26. Regulación de los
genes de globina en ξ ε α 2γ
humanos 2 2
2 α 2β 2