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Pequeñas moléculas para regular la transcripción génica
La regulación de la expresión génica es fundamental para los procesos de diferenciación celular y desarrollo del organismo. El Proyecto del Genoma Humano ha identificado aproximadamente 30,000 genes codificadores de proteínas en el genoma, y la regulación de la expresión de estos genes en el tiempo y el espacio da lugar a la compleja estructura del cuerpo humano. Cómo se expresan estos genes en el momento y lugar adecuados es un área de estudio fundamental que aún no se ha definido completamente. La regulación de la transcripción génica es un medio primario para regular la expresión génica. Los factores de transcripción, tanto activadores como represores, son los árbitros moleculares que regulan la expresión génica en organismos tan diversos como bacterias, levaduras y mamíferos. La transcripción génica aberrante juega un papel en el inicio de muchas enfermedades, incluido el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y otras. En eucariotas, al menos, la regulación transcripcional involucra un ensamblaje complejo de activadores, represores, coactivadores/corepresores, factores generales de transcripción y ARN polimerasas para inducir una expresión adecuada de genes codificadores de proteínas, tRNA y rRNA. En esta revisión, nos enfocamos en la regulación de genes codificadores de proteínas por la ARN polimerasa II y en los enfoques de moléculas pequeñas para regular este proceso complejo.
Los activadores de transcripción son un conjunto diverso de moléculas que activan la expresión génica en respuesta a señales ambientales y de desarrollo. Los activadores generalmente se unen a elementos secuenciales ubicados aguas arriba de los genes codificadores de proteínas, conferiendo así especificidad en la expresión génica. Los activadores de transcripción son modulares por naturaleza, conteniendo dominios discretos de unión al ADN y dominios discretos de activación. Una amplia variedad de dominios de unión al ADN se ha definido tanto funcional como estructuralmente, e incluyen dominios como el dominio de dedo de zinc, el dominio de hélice-giro-hélice, entre otros. Los dominios de activación están menos definidos estructuralmente y se agrupan generalmente según la predominancia de aminoácidos encontrados en el dominio de activación. Así, los dominios de activación se han agrupado como ácidos, ricos en prolina y ricos en glutamina.
La modularidad de los factores de transcripción subyace a los intentos actuales de construir factores de transcripción artificiales (ATF) que posean actividades diseñadas racionalmente. Los experimentos de intercambio de dominios utilizados para definir la modularidad de los dominios de unión al ADN y de activación fueron los primeros ATF construidos y representan una prueba de principio de que tales enfoques eran viables. Hasta ahora, el diseño racional de ATF se ha centrado en moléculas que imitan o mejoran las especificidades de unión al ADN, así como en moléculas que actúan como módulos de activación cuando se fusionan con un dominio de unión al ADN.
Autores: Pešut, Josipa; Jeličić, Branka; Sopta, Mary
Idioma: Inglés
Editor: Maja Herak Bosnar
Año: 2009
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY – Atribución
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Este documento es un artículo elaborado por Josipa Pešut, Branka Jeličić y Mary Sopta (Instituto Ruđer Bošković, Croacia) para la revista Periodicum Biologorum Vol. 111 Núm. 1. Publicación de Societas Scientiarum Naturalium Croatica. Contacto: periodicum.biologorum@hpd.hr
La regulación de la expresión génica es fundamental para los procesos de diferenciación celular y desarrollo del organismo. El Proyecto del Genoma Humano ha identificado aproximadamente 30,000 genes codificadores de proteínas en el genoma, y la regulación de la expresión de estos genes en el tiempo y el espacio da lugar a la compleja estructura del cuerpo humano. Cómo se expresan estos genes en el momento y lugar adecuados es un área de estudio fundamental que aún no se ha definido completamente. La regulación de la transcripción génica es un medio primario para regular la expresión génica. Los factores de transcripción, tanto activadores como represores, son los árbitros moleculares que regulan la expresión génica en organismos tan diversos como bacterias, levaduras y mamíferos. La transcripción génica aberrante juega un papel en el inicio de muchas enfermedades, incluido el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y otras. En eucariotas, al menos, la regulación transcripcional involucra un ensamblaje complejo de activadores, represores, coactivadores/corepresores, factores generales de transcripción y ARN polimerasas para inducir una expresión adecuada de genes codificadores de proteínas, tRNA y rRNA. En esta revisión, nos enfocamos en la regulación de genes codificadores de proteínas por la ARN polimerasa II y en los enfoques de moléculas pequeñas para regular este proceso complejo.
Los activadores de transcripción son un conjunto diverso de moléculas que activan la expresión génica en respuesta a señales ambientales y de desarrollo. Los activadores generalmente se unen a elementos secuenciales ubicados aguas arriba de los genes codificadores de proteínas, conferiendo así especificidad en la expresión génica. Los activadores de transcripción son modulares por naturaleza, conteniendo dominios discretos de unión al ADN y dominios discretos de activación. Una amplia variedad de dominios de unión al ADN se ha definido tanto funcional como estructuralmente, e incluyen dominios como el dominio de dedo de zinc, el dominio de hélice-giro-hélice, entre otros. Los dominios de activación están menos definidos estructuralmente y se agrupan generalmente según la predominancia de aminoácidos encontrados en el dominio de activación. Así, los dominios de activación se han agrupado como ácidos, ricos en prolina y ricos en glutamina.
La modularidad de los factores de transcripción subyace a los intentos actuales de construir factores de transcripción artificiales (ATF) que posean actividades diseñadas racionalmente. Los experimentos de intercambio de dominios utilizados para definir la modularidad de los dominios de unión al ADN y de activación fueron los primeros ATF construidos y representan una prueba de principio de que tales enfoques eran viables. Hasta ahora, el diseño racional de ATF se ha centrado en moléculas que imitan o mejoran las especificidades de unión al ADN, así como en moléculas que actúan como módulos de activación cuando se fusionan con un dominio de unión al ADN.
Descripción
La regulación de la expresión génica es fundamental para los procesos de diferenciación celular y desarrollo del organismo. El Proyecto del Genoma Humano ha identificado aproximadamente 30,000 genes codificadores de proteínas en el genoma, y la regulación de la expresión de estos genes en el tiempo y el espacio da lugar a la compleja estructura del cuerpo humano. Cómo se expresan estos genes en el momento y lugar adecuados es un área de estudio fundamental que aún no se ha definido completamente. La regulación de la transcripción génica es un medio primario para regular la expresión génica. Los factores de transcripción, tanto activadores como represores, son los árbitros moleculares que regulan la expresión génica en organismos tan diversos como bacterias, levaduras y mamíferos. La transcripción génica aberrante juega un papel en el inicio de muchas enfermedades, incluido el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y otras. En eucariotas, al menos, la regulación transcripcional involucra un ensamblaje complejo de activadores, represores, coactivadores/corepresores, factores generales de transcripción y ARN polimerasas para inducir una expresión adecuada de genes codificadores de proteínas, tRNA y rRNA. En esta revisión, nos enfocamos en la regulación de genes codificadores de proteínas por la ARN polimerasa II y en los enfoques de moléculas pequeñas para regular este proceso complejo.
Los activadores de transcripción son un conjunto diverso de moléculas que activan la expresión génica en respuesta a señales ambientales y de desarrollo. Los activadores generalmente se unen a elementos secuenciales ubicados aguas arriba de los genes codificadores de proteínas, conferiendo así especificidad en la expresión génica. Los activadores de transcripción son modulares por naturaleza, conteniendo dominios discretos de unión al ADN y dominios discretos de activación. Una amplia variedad de dominios de unión al ADN se ha definido tanto funcional como estructuralmente, e incluyen dominios como el dominio de dedo de zinc, el dominio de hélice-giro-hélice, entre otros. Los dominios de activación están menos definidos estructuralmente y se agrupan generalmente según la predominancia de aminoácidos encontrados en el dominio de activación. Así, los dominios de activación se han agrupado como ácidos, ricos en prolina y ricos en glutamina.
La modularidad de los factores de transcripción subyace a los intentos actuales de construir factores de transcripción artificiales (ATF) que posean actividades diseñadas racionalmente. Los experimentos de intercambio de dominios utilizados para definir la modularidad de los dominios de unión al ADN y de activación fueron los primeros ATF construidos y representan una prueba de principio de que tales enfoques eran viables. Hasta ahora, el diseño racional de ATF se ha centrado en moléculas que imitan o mejoran las especificidades de unión al ADN, así como en moléculas que actúan como módulos de activación cuando se fusionan con un dominio de unión al ADN.