Estructura y Función de los Cromosomas

Un cromosoma está formado por una o dos cromátidas unidas por el centrómero. En sus extremos se encuentran los telómeros, que proporcionan estabilidad y no contienen material genético. Una cromátida es una hebra o molécula de ADN condensado que contiene genes. Está formada por cromatina (ADN + histonas proteicas). Los cromosomas homólogos tienen el mismo gen en el mismo locus, pero diferentes alelos, por lo que tendrán cromátidas homólogas.

  • Células haploides (n): Tienen una sola copia de cada gen.
  • Células diploides (2n): Tienen dos copias de cada gen, que pueden ser los mismos alelos (homocigotos) o diferentes (heterocigotos).

Un alelo es cada una de las diferentes formas en que se puede presentar un mismo gen, con expresiones diferentes.

Tipos de Cromosomas

Existen cromosomas con una o dos cromátidas (si están duplicados). Se clasifican según la posición del centrómero respecto a los telómeros (extremos):

  • Metacéntricos: Centrómero en el centro.
  • Submetacéntricos: Centrómero ligeramente desplazado.
  • Acrocéntricos: Centrómero más desplazado.
  • Telocéntricos: Centrómero muy cerca de los telómeros.

Cariotipo Humano

Los humanos somos diploides (2n), con dos copias de cada gen, que pueden ser los mismos alelos (homocigotos) o diferentes (heterocigotos). Tenemos 46 cromosomas (23 pares homólogos), de los cuales 44 son autosomas (no sexuales) y 2 son cromosomas sexuales.

Localización de Genes en Cromosomas

Para identificar genes, se utilizan tinciones (Giemsa, etc.) que permiten distinguir bandas ricas en adenina y timina.

  • Bandas G: Teñidas con Giemsa.
  • Bandas Q: Visibles con luz UV.
  • Bandas C: Tiñen el centrómero.
  • Bandas T: Tiñen el telómero.

Nomenclatura ISCN: El primer número indica el cromosoma del gen, seguido de una letra que indica el brazo (p para el brazo corto y q para el brazo largo). Luego se indica el número de la región, banda y subbanda. El número de banda aumenta desde el centrómero hacia el telómero.

Ciclo Celular: Mitosis y Meiosis

Mitosis

Afecta a las células somáticas.

  1. Célula diploide.
  2. Replicación del ADN.
  3. Metafase: Se forma el huso acromático y se alinean las cromátidas hermanas.
  4. Anafase: Separación de las cromátidas hermanas.
  5. (Mitosis: Pasos 3 y 4).
  6. Dos células hijas idénticas.

Meiosis

Afecta a las células germinales y embriones. A partir de una célula diploide se obtienen cuatro células haploides.

  1. Célula diploide.
  2. Replicación del ADN.
  3. Inicio de la meiosis I:
  4. Profase I: Entrecruzamiento entre cromosomas homólogos.
  5. Metafase I: Se forma el huso y se alinean las cromátidas homólogas.
  6. Anafase I: Repartición de los cromosomas homólogos.
  7. Inicio de la meiosis II:
  8. Ambas células hijas diploides entran en Metafase II (se forma el huso).
  9. Anafase II: Separación de las cromátidas de los cromosomas homólogos.
  10. Cuatro células haploides.

Regulación del Ciclo Celular

Los genes cdc regulan el ciclo celular. Las mutaciones en estos genes afectan la tasa de replicación, lo que puede conducir a tumores. Las kinasas son esenciales para la regulación del ciclo y son activadas por la unión a proteínas ciclinas (kinasas dependientes de ciclinas). Al activarse, las kinasas fosforilan proteínas encargadas de la regulación del ciclo en los puntos de control.

Puntos de Control del Ciclo Celular

  1. Primer punto de control en G1: Entre G1 (crecimiento celular) y S (síntesis). Se controla si la célula ha crecido lo suficiente y si el ADN está intacto (gen p53).
  2. Si la célula no crece lo suficiente, no se producen las ciclinas necesarias y las kinasas no fosforilan las proteínas para entrar en la fase S. La célula entra en fase G0 (no división).
  3. El gen p53 (supresor de tumores, disminuye la actividad del ciclo) controla que el ADN no esté dañado. Si no lo está, activa la transcripción a ARN y la célula entra en fase S. Si está dañado, induce la apoptosis.
  4. Segundo punto de control en G2: En G2, la célula se prepara para la fase M (mitosis, división). Se controla si la célula contiene suficiente ADN o si está dañado. Esto lo realiza la ciclina D o ciclina mitótica. Si no hay errores, se une a kinasas que sintetizan el factor promotor de la maduración, que controla la mitosis.
  5. Tercer punto de control en M: El factor promotor de la maduración controla que no haya errores en la mitosis. Si los hay, se detiene el ciclo.

Fallo del gen p53: Si el gen p53 está dañado (mutado) y no controla el estado del ADN, pueden darse mutaciones y la célula puede entrar en mitosis. Se inhibe la supresión de la división, lo que puede conducir a la aparición de tumores.

Alteraciones Cromosómicas

Se producen en la replicación del ADN. Si afectan a la meiosis, influyen en la producción de gametos; si ocurren en la mitosis, afectan a las células somáticas. Se pueden observar mediante hibridación con sondas fluorescentes. Hay tres tipos principales:

1. Reordenamientos Cromosómicos (Afectan a la Estructura)

  • Duplicación: Un fragmento de cromosoma se duplica durante la replicación. El cromosoma resultante es más largo y la dosis génica aumenta. Puede afectar a ambas cromátidas hermanas. En la meiosis o mitosis, el aumento del número de genes afecta la alineación para el entrecruzamiento; el cromosoma afectado debe formar un bucle para alinear las cromátidas homólogas.
  • Deleción: Se pierde un fragmento de cromosoma, lo que disminuye la dosis génica y altera el fenotipo. En la meiosis o mitosis, la disminución del número de genes afecta la alineación; el cromosoma normal debe formar un bucle para alinear las cromátidas homólogas.
  • Inversión: Un fragmento de cromosoma gira 180º dentro del mismo. No hay alteración de la dosis génica, solo estructural. Puede cortar genes por la mitad, variando su expresión. Hay dos tipos según si el centrómero está implicado: paracéntrica (no) y pericéntrica (sí). En la gametogénesis, el entrecruzamiento genera gametos inviables, reduciendo la fertilidad.
  • Translocación: Un fragmento de un cromosoma se intercambia con un fragmento de otro cromosoma no homólogo o de sí mismo. En la translocación robertsoniana, se intercambian cromosomas acrocéntricos; los brazos largos y cortos forman dos cromosomas, y el pequeño se pierde en la meiosis.

Síndromes Asociados a Reordenamientos

  • Síndrome del maullido de gato: Deleción parcial del brazo corto del cromosoma 5. Causa llanto peculiar, retraso mental y ojos separados.
  • Síndrome de Wolf-Hirschhorn: Deleción del brazo corto del cromosoma 4. Provoca convulsiones, retraso mental y malformaciones cardíacas.
  • Síndrome de Williams-Beuren: Deleción del brazo largo del cromosoma 7.

2. Aneuploidías (Afectan al Número de Cromosomas)

Afectan a uno o varios cromosomas homólogos tras la replicación. Si se producen en la mitosis, no afectan a los gametos ni a la descendencia. En la meiosis (fase I o II, o en ambas) o en la gametogénesis, el material genético no se reparte por igual entre las células hijas. Una de ellas posee el doble de uno o varios cromosomas. Cuando se fertiliza con un gameto normal, se producen alteraciones en la dosis génica del cigoto, formando uno trisómico (3 cromosomas) y otro monosómico (1) si ocurre en la fase I de la meiosis. Si ocurre en la fase II, puede haber células normales.

Tipos de Aneuploidías

  • Nulisomías: Pérdida de ambos cromosomas de un par homólogo (aneuploidía en gametos de ambos progenitores).
  • Monosomías: Pérdida de un solo cromosoma (aneuploidía en un gameto de un progenitor).
  • Trisomías: Ganancia de un solo cromosoma (aneuploidía en un gameto de un progenitor).
  • Tetrasomías: Ganancia de dos cromosomas homólogos (aneuploidía en gametos de ambos progenitores).

Síndromes en Aneuploidías de Cromosomas Sexuales

Son las más comunes.

  • Síndrome de Turner: Monosomía del cromosoma X (cariotipo 45, X). Afecta a la mitosis; solo la mitad de los individuos tienen el 50% de las células con el problema.
  • Síndrome de Klinefelter: Trisomía de los cromosomas sexuales (XXY). Cromosoma X adicional. En mamíferos, existe compensación de la dosis génica; solo se expresa uno de los dos cromosomas X en hembras (el otro se silencia).

Síndromes en Aneuploidías Autosómicas

  • Síndrome de Down: Trisomía del cromosoma 21. Es más frecuente porque es el cromosoma más pequeño. No suele reaparecer en las familias; si aparece, es por una translocación robertsoniana entre los cromosomas 14-15 y 21, que puede heredarse.
  • Síndrome de Edwards: Trisomía del cromosoma 18.
  • Síndrome de Patau: Trisomía del cromosoma 13.

3. Poliploidías (Afectan al Número de Cromosomas)

Afectan a un conjunto entero de cromosomas, duplicando la carga génica. Normalmente ocurre en la mitosis (si no se produce la separación, originando células tetraploides). También puede ocurrir en la meiosis (produciendo triploides). Es común en plantas, pero menos en animales y humanos, donde suele ser letal.

Síndromes por Fragilidad Cromosómica

  • Síndrome del X frágil: Uno de los cromosomas tiene una zona más frágil, que se ve como una hendidura. Tiene herencia ligada al cromosoma X y cursa con retraso mental.

Revisión Histórica de la Genética

  • 1665: Robert Hooke descubre las células.
  • 1858: Charles Darwin y Alfred Russell Wallace proponen la teoría de la selección natural.
  • 1859: Publicación de “El origen de las especies” por Darwin.
  • 1866: Gregor Mendel publica los resultados de sus investigaciones con guisantes, considerado el padre de la genética.
  • 1928: Griffith propone que algo transforma la cepa R II de Streptococcus pneumoniae (avirulenta) en cepa S III (virulenta).
  • 1944: Avery, MacLeod y McCarty purifican el principio de transformación del experimento de Griffith: el ADN.
  • 1948: Reglas de Chargaff: dentro de cada especie, existe regularidad en la proporción entre bases complementarias (A=T y G=C).
  • 1952: Hershey y Chase rastrean el movimiento del ADN y las proteínas durante la infección con un virus (fago T2), utilizando isótopos radiactivos. Demuestran que solo el ADN ingresa en la bacteria y pasa a la progenie de los fagos.
  • 1951: Wilkins y Franklin obtienen imágenes de ADN mediante difracción de rayos X.
  • 1953: Watson y Crick descubren la estructura tridimensional del ADN, basándose en trabajos previos.

Estructura y Características del ADN

La información genética está contenida en el orden de los nucleótidos.

Características del ADN

  • Debe contener información compleja y hereditaria de forma estable entre generaciones.
  • Debe replicarse con alta fidelidad (gran número de divisiones).
  • Debe codificar fenotipos (se transcribe y traduce a proteínas que expresan el fenotipo).

Estructura del ADN

1. Estructura Primaria

Formada por una cadena simple de nucleótidos unidos por enlaces diéster fosfóricos covalentes. El ADN en el cromosoma se presenta junto a histonas proteicas, condensado como cromatina. Los nucleótidos están formados por nucleósidos + grupo fosfato. Los nucleósidos están formados por una base nitrogenada en el C1 (que establecen enlaces de hidrógeno entre ellas) + ribosa (en el ADN, desoxirribosa; establecen enlaces fosfodiéster entre sí por el extremo 5′-fosfato libre con el 3′-hidroxilo libre, lo que da direccionalidad específica). El grupo hidroxilo en el 2′ de la ribosa del ARN lo descarta para transportar información genética, ya que es reactivo y poco estable. Las bases nitrogenadas pueden ser purinas (dos anillos, A y G) o pirimidinas (un anillo, C, T y U).

2. Estructura Secundaria

Doble hélice dextrógira (normalmente) formada por dos cadenas de nucleótidos con direccionalidad opuesta, unidas por enlaces diéster fosfóricos covalentes. Las bases nitrogenadas están enfrentadas (A-T y G-C) y unidas por puentes de hidrógeno. Cuando la cadena gira para enrollarse, se crean dos surcos (mayor y menor), donde se sitúan las proteínas reguladoras (transcriptasa, polimerasa, etc.) que regulan la expresión del ADN.

Tipos de estructura secundaria:

  • B (clásica): Presente en condiciones normales. Cada 360º encontramos 10 nucleótidos.
  • A: Presente en condiciones no fisiológicas (escasez de agua, alteración de bases, etc.). Se achata y condensa más el ADN.
  • Z: Hélice levógira (gira a la izquierda, mientras que A y B son dextrógiras). Se da en condiciones no fisiológicas, con alta concentración de sales.

3. Estructuras Especiales

Plegamiento de la cadena de ADN por desplazamientos en la complementación de bases, formando tallos u horquillas (en estas, la punta del plegamiento no tiene complementariedad, quedando el “loop”).

Replicación y Recombinación del ADN

Formación de dos hélices a partir de una.

Dogma Central de la Biología Molecular

La transmisión de información siempre ocurre en el mismo sentido: el ADN se transcribe a ARN, y este se traduce a proteínas que inician la acción.

Modelos de Replicación del ADN

Ocurre antes de la mitosis o meiosis.

  1. Conservativa: La molécula de ADN original da lugar a dos copias idénticas.
  2. Dispersiva: La molécula de ADN se separa en fragmentos, origina los nuevos y se vuelven a juntar aleatoriamente. Tras el primer ciclo, se forman dos hebras que combinan fragmentos del ADN original y del nuevo. En otra replicación, se obtendrán todas las hebras combinadas; la original no se recupera.
  3. Semiconservativa: La molécula de ADN se separa en sus dos cadenas, se duplica y se vuelve a juntar aleatoriamente. Tras el primer ciclo, se obtienen dos hebras con ambas cadenas combinadas (original + nueva). En otra replicación de una de estas hebras, se obtiene una molécula nueva y otra semiconservativa (nueva + original).

Comprobación de que la replicación del ADN es semiconservativa:

  1. La hebra de ADN original a replicar se marca con N15 (pesado, queda a cierta altura tras centrifugación).
  2. Se pasa a un medio con N14 (ligero, marca la cadena nueva, menor altura en la centrífuga) y se realiza la replicación. Tras centrifugar, la banda de ADN marcado queda a mitad de la altura (N15 y N14), lo que muestra que se han combinado ambas cadenas (original + nueva) en las dos hebras obtenidas.
  3. Se realiza otra replicación y se centrifuga. Observamos que aparecen dos bandas: una a mitad de altura (hebra combinada) y otra de menor altura (hebra con dos cadenas nuevas).
  4. Se realiza otra replicación y se centrifuga. Observamos que se produce lo mismo; una cadena de la hebra original se conserva en cierta medida.

Origen de Replicación

En procariotas, la replicación es semiconservativa, con un solo origen de replicación. Las moléculas de ADN son circulares (plásmidos). En eucariotas, también es semiconservativa.

Replicación Lineal del ADN en Cromosomas Eucariontes

Dada la gran cantidad de ADN, hay varios orígenes de replicación. La hebra de ADN es lineal, formada por dos cadenas (hélice de estructura secundaria del ADN). Los numerosos orígenes se van replicando (forman una burbuja y dos horquillas) hasta que se unen y forman dos hebras idénticas. Los nucleótidos se añaden desde el extremo 3′ al grupo OH libre del anterior, por lo que las nuevas cadenas se sintetizan de 5′ a 3′, complementando los nucleótidos de la cadena principal (3′ a 5′).

Proceso:

  1. El complejo multiproteico de reconocimiento del origen (ORC) se une para desenrollar la doble cadena, lo que realizan la ADN helicasa y la topoisomerasa.
  2. La ADN polimerasa α (primasa) sintetiza un cebador o primer (fragmento de ARN formado por nucleótidos complementarios) que se une a la cadena original inferior y establece el primer grupo OH libre en el extremo 3′ para comenzar la replicación.
  3. La ADN polimerasa delta y épsilon añaden los nucleótidos complementarios en la cadena inferior de forma continua (un solo cebador inicial). En la cadena superior, se produce por fragmentos de forma discontinua (varios cebadores), quedando uniones de cebadores de ARN sin replicar (fragmentos de Okazaki).
  4. Estos fragmentos de ARN son intercambiados por nucleótidos por la ADN polimerasa (con capacidad de corrección de errores) y sellados por la ADN ligasa.
  5. En la meiosis (no en la mitosis, donde el ADN se va acortando, limitando el número de divisiones), la telomerasa replica los extremos de la cadena (telómeros del cromosoma, secuencias repetitivas) perdidos en la unión del cebador o primer (la polimerasa no puede). No tienen función génica, solo evitan el acortamiento del cromosoma en sucesivas replicaciones (pérdida de información) y le dan estabilidad. La telomerasa está formada por ARN + enzima. El telómero tiene una secuencia repetitiva de guanina a la que este ARN es complementario; se va desplazando, sirviendo de molde. La fracción enzimática añade nucleótidos hasta alcanzar la longitud inicial del cromosoma.
  6. La ADN polimerasa tiene capacidad de corrección por si algún nucleótido se inserta mal. Si no funciona, pueden ocurrir mutaciones.
  7. La telomerasa puede generar mutaciones si actúa en exceso o defecto.

Transcripción: Paso de ADN a ARN

Necesario para la traducción proteica. Ocurre en el núcleo.

Características de la Transcripción

Se produce en una cadena de la hélice de ADN por la ARN polimerasa II; la otra es modificante. Comienza en el hidroxilo terminal 3′ libre, y el ARN se sintetiza de 5′ a 3′. Se sintetiza una cadena de ARN (nucleótidos) complementaria y antiparalela al molde, con igual polaridad y secuencia de bases, pero en vez de timina, se utiliza uracilo. Los nucleótidos contienen ribosas, no desoxirribosas.

Tipos de ARN

Los tres primeros se encuentran en eucariotas y bacterias; los demás, solo en eucariotas. Todos se sintetizan en el núcleo.

  • Mensajero (ARNm): En el núcleo y citoplasma. Es la secuencia de nucleótidos complementaria al ADN que viaja al ribosoma para ser traducida a proteínas.
  • Ribosómico (ARNr): En el citoplasma. Se encarga de ensamblar los aminoácidos en la traducción proteica.
  • Transferencia (ARNt): En el citoplasma. Transporta aminoácidos al ribosoma, donde el ARNr ensambla la proteína.
  • Nuclear pequeño (snRNA): En el núcleo. Procesa el ARN pre-mensajero, elimina intrones en la maduración.
  • Nucleolar pequeño (snoRNA): En el núcleo. Ayuda a ensamblar el ARNm maduro.
  • Citoplasmático pequeño (scRNA): En el citoplasma. Varias funciones.
  • Interferencia pequeño (siRNA): En el citoplasma. Permite la degradación de otros ARN.
  • Micro (miRNA): Inhibe el transporte del ARNm al ribosoma.

Proceso en Eucariotas

  1. Ocurre en la unidad de transcripción, un fragmento de ADN que codifica el promotor (contiene la caja TATA), la molécula de ARNm (genes estructurales) y el terminador. El promotor indica el inicio de la acción de la ARN polimerasa, pero no se transcribe. El terminador indica el final de la acción, pero sí se transcribe.
  2. El aparato de transcripción basal (núcleo) es el encargado. Está formado por factores de transcripción (TFII), ARN polimerasa II y un complejo de proteínas (reguladoras).
  3. Para iniciar la transcripción, el TF2D se une a la caja TATA (parte del promotor) formada por 1 T y 2 A. A esto se unen las proteínas reguladoras que activan la ARN polimerasa.
  4. La ARN polimerasa II comienza la transcripción del ADN tras el promotor (añade nucleótidos complementarios), sintetizando ARN pre-mensajero. El ADN entra por un surco, choca con una pared de aminoácidos donde se desdobla y produce la complementación de nucleótidos. El ADN sale juntado en doble hélice otra vez.
  5. Maduración del ARN pre-mensajero en el núcleo: Se le da estabilidad; si no, se degradaría al salir al citoplasma (ribosoma).
  6. Se le añade un casquete (2 nucleótidos) en 5′, que lo protege y le da estabilidad. En 3′, se añade una cola poliadenilada.
  7. En el empalmosoma, se le eliminan los intrones (sin información genética), que no codifican proteínas pero sí participan en el orden de los exones durante la maduración, pudiendo obtener diferentes ARN maduros que codifican diferentes proteínas. Participa el ARN nuclear pequeño (elimina intrones) y el nucleolar (empalma exones).
  8. Obtenemos ARNm maduro, que sale al citoplasma para realizar la traducción proteica en el ribosoma.
  9. El casquete y la cola no se traducen.

Proceso en procariotas: Ocurre en el operón. Luego, la ARN polimerasa II realiza la misma acción.

Interferencia por ARN (Silenciamiento Génico)

Evita la expresión de determinados genes, ya sean propios o extraños. Los ARN de interferencia (siRNA) y los micro ARN (miRNA) se sitúan en el citoplasma y actúan sobre el ARNm, formando un complejo silenciador inducido (RISC). Se diferencian en el origen y en qué genes se ven afectados por su acción.

  • siRNA: Origen en ARNm, transposón o virus. Objetivo: los genes de donde es transcrito. Mecanismo: degradación del ARNm o inhibición de la transcripción del ADN.
  • miRNA: Origen en ARN. Objetivo: otros genes, no de donde es transcrito. Mecanismo: degradación del ARNm o inhibición del transporte del ARNm del núcleo al citoplasma.

Traducción del ARN

Para sintetizar proteínas.

Características de la Traducción

Diferente en tamaño y componentes de los ribosomas entre eucariotas y procariotas. Se produce en el citoplasma, por los ribosomas. Cada 3 nucleótidos de ARN (codón) se codifica un aminoácido. Hay más codones que aminoácidos, por lo que más de un codón codifica el mismo aminoácido. Ciertos codones son de STOP (terminación).

Proceso de la Traducción

Se produce en el citoplasma, concretamente en el ribosoma.

  1. El ARN de transferencia se une (acción de la aminoacil-tRNA sintetasa, una por aminoácido) a los aminoácidos y los transporta al ribosoma.
  2. Iniciación: Se ensambla el ARNm, el ARNt con el aminoácido en el ribosoma (subunidad mayor y menor).
  3. Elongación: Comienzan a ensamblarse los aminoácidos para formar el péptido según el orden de los codones (triplete de nucleótidos).
  4. Terminación: Al traducir el codón STOP o de terminación, cesa la traducción. Se liberan los componentes del ribosoma al citoplasma. La proteína ya está sintetizada.

Traducción y Antibióticos

  • Tetraciclina: Unión al sitio A de los ribosomas bacterianos y bloqueo de la entrada del tRNA.
  • Neomicina: Unión al ribosoma cerca del sitio A e inducción de errores en la traducción.
  • Cloranfenicol: Unión a la subunidad mayor del ribosoma y bloqueo del enlace peptídico.
  • Estreptomicina: Unión a la subunidad menor del ribosoma e inhibición de la iniciación.
  • Eritromicina: Bloqueo de la translocación.
  • Puromicina: Estructura similar al extremo 3′ del tRNA cargado; inhibe la entrada. Destruye células eucariotas.

Regulación de la Expresión Génica

Mediante el control de la transcripción y/o traducción.

  • En organismos unicelulares (bacterias o procariotas): Un grupo de genes se expresa siempre; un cambio en el ambiente provoca la expresión de nuevos genes (flexibilidad), permitiendo la adaptación.
  • En organismos multicelulares (eucariotas): Todas las células tienen la misma información genética, pero en cada tipo celular se expresa un grupo distinto de genes (especialización), permitiendo diferenciar los tipos de células y sus funciones.

Elementos Reguladores

  • A. Genes:
  • Estructurales: codifican proteínas usadas en biosíntesis, metabolismo o estructura celular.
  • Reguladores: Codifican ARN y proteínas que interactúan con secuencias de ADN, variando la transcripción o traducción.
  • B. Elementos reguladores (se unen a los surcos mayores del ADN, comunes en procariotas y eucariotas):
  • Proteínas transcritas de genes reguladores: reconocen y modifican secuencias de ADN, afectando la expresión. Estas proteínas se diferencian según sus motivos (estructura dentro del dominio de unión). Los más comunes son hélice-giro-hélice (bacterias), dedo de zinc y cremallera de leucina (eucariotas).

Mecanismos de Control

: Positivos: estimulan expresión génica. Negativos: inhiben expresión génica.

1.1 Regulacion en procariotas o bacterias: Gracias a la estructira en el ADN denominada Operón seRegula expresion genes estructurales a traves de la transcripcion. Estructura: Promotor (contiene gen regulador que codifica proteina reguladora transcripcion en el operador), operador (Se unen las prot reguladoras para la transcripcion del ARNm e indica inicio lugar accion polimerasa) y genes estructurales (se transcriben a ARNm)  Caracteristicas: El mismo promotor regula expresion (transcripcion) de varios genes. En eucariotas esto no pasa. Tipos: Ciertos medios (substratos) actuan como inductores o represores interfiriendo con la union prot reguladoras y operador. 1. Inducibles: no se produce en cond normales la transcripción. 1.1 Positivos: La proteína reguladora activadora no se une al operon. Si el substrato induce la union si transcripcion. 1.2 Negativos: Se une la prot reguladora represora al operador. Si el substrato bloquea la prot si transcripcion. 2. Reprimibles: se produce en cond normales la transcripción. 2.1 Positivos: La proteina proteína reguladora activadora se une al operador. Si el substrato bloquea prot no transcripcion. 2.2 Negativos: La proteína reguladora represora no se une al operador. Si el substrato induce la union bloquea transcripcion. Ejemplo: Si introducimos bacteria con operon inducible negativo (no se produce transcripcion porque se une prot reg negativa al operador) en un medio de lactosa esta actua como inductor. Bloquea la prot reguladora que no se une y se produce la transcripcion y posterior traduccion a proteinas que metabolizan lactosa (se adapta al medio, flexibilidad).

1.2 Regulación en eucariotas: Regula expresion de genes estructurales a traves de la transcripcion y traduccion. A. Cambios estructura cromatina (ADN): Provocan silenciamiento o expresion genetica. Metilacion del DNA (citosinas asociadas a guaninas, islas CpG, abundan en promotores transcripcion), remodelar cromatina, modificar histonas (metilación o acetilación colas histonas). B. Iniciación transcripción: Proteínas reguladoras del aparato de transcripcion basal (TFII, ARN polimerasa, proteinas reg) se unen al complejo formado por la caja TAT y los factores de transcripcion en el promotor. Activadoras, represoras, intensificadoras… A diferencia de procariotas el promotor no regula la transcripcion de varios genes, pero la misma prot puede regular varios operadores. C. Procesamiento y degradación RNA: Se modifica el ARN mediante recombinacion con otros ARN en la maduracion, la traduccion dara una proteina afuncional. D. RNA de interferencia (silenciamiento): Evita expresion genes mediante la accion de microRNA (miRNA) y RNA interferentes pequeños (siRNA) sobre ARNm, o bien inhibiendo la transcripcion (siRNA) o el transporte del ARNm (miRNA). E. Mecanismos afectan traduccion o modificacion proteinas: O bien se evita la sintesis, o se vuelve proteina afuncional.