1 Control Expresión genética

2 La regulación de la producción de proteínas (síntesis de proteínas) considerando el proceso en su conjunto, puede llevarse a cabo en tres niveles: Replicación Transcripción Traducción

3 Niveles de regulación

4 Regulación de la expresión génicaGenes constitutivos y genes regulados No todos los genes se expresan simultáneamente ni al mismo nivel Genes constitutivos: se expresan al mismo nivel independientemente de las condiciones ambientales Genes regulados: se expresan a distintos niveles (o no se expresan) dependiendo de las condiciones

5 Expresión génica en procariotas: ARNs policistrónicos

6 Regulación de la expresión génica en procariotas El operón

7 Regulación de la expresión de los genes estructurales

8 Operón lac: control negativo inducible

9 Operón lac: control negativo inducible

10 Operón lac: control positivo inducible

11 Operón trp: control negativo reprimible

12 Operón trp: control negativo reprimible

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17 Simbiosis Rhizobium-leguminosasOperón nod en rizobios: control positivo inducible

18 Simbiosis Rhizobium-leguminosas

19 Simbiosis Rhizobium-leguminosas

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23 Niveles de regulación en eucariotas

24 Regulación de la expresión génica en eucariotas Genes monocistrónicosLa iniciación de la transcripción en eucariotas requiere: Factores de transcripción generales que se unen al promotor Factores de transcripción reguladores activadores (mayoritariamente) o represores, que se unen a secuencias intensificadoras o silenciadoras que pueden actuar a gran distancia y en cualquier orientación. Estas controlan la estructura de la cromatina y la tasa de transcripción reguladores

25 Regulación de la expresión génica en eucariotashélice-vuelta-hélice Dominios proteicos clásicos de unión a ADN cremallera de leu

26 Regulación de la expresión génica en eucariotasRegulación a nivel transcripcional. 1.Selección del gen que se transcribe 2.Modificación de la tasa de expresión 3. Uso de promotores alternativos

27 Niveles de regulación en eucariotas

28 Regulación post-transcripcionalModificación del extremo 3’: Poliadenilación y uso de secuencias de término alternativas Splicing alternativo Edición del RNA

29 Regulación post-transcripcional Procesamiento (splicing) alternativo

30 Regulación post-transcripcional Procesamiento (splicing) alternativo

31 Regulación post-transcripcional Edición del ARN

32 Regulación transcripcional y post-transcripcional múltiple

33 Niveles de regulación en eucariotas

34 Regulación traduccional y post-traduccionalSilenciamiento de ARN •Velocidad de síntesis de proteínas •Velocidad de degradaciónse proteínas •Modificaciones postraduccionales •Destino diferencial

35 Regulación traduccional y post-traduccional siARN

36 Regulación epigenética (heredable) Metilación de citosina en islas CpG e Imprinting

37 Regulación epigenética (heredable) Acetilación-desacetilación de histonas

38 Exclusión alélica (expresión selectiva de uno de los alelos)Algunos genes expresan sólo el alelo paterno o sólo el alelo materno, pero no ambos. El otro alelo es reprimido 1.Exclusión alélica independiente del origen cromosómico (al azar) a) Exclusión alélica por Inactivación del cromosoma X b) Exclusión alélica por reordenamiento programado del DNA (ej. inmunoglobulinas) c) Exclusión alélica por mecanismos desconocidos (ej. receptores olfativos) 2.Exclusión alélica dependiente del origen cromosómico: imprinting genómico (impronta)

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40 Exclusión alélica por imprinting genómico

41 Señalización celular

42 Señalización celular: vías de “entrada” de la señal en la célula

43 Percepción de la señal: unión a receptores de membrana o intracelulares

44 Posibles tipos de receptores de membrana

45 Principales rutas de transducción de señalesSegundos mensajeros

46 Cascadas de proteínas quinasas

47 Cascadas de proteínas quinasas

48 Segundos mensajeros: AMP cíclico

49 Segundos mensajeros: Ca2+

50 Segundos mensajeros: IP3 y diacilglicerol

51 Los segundos mensajeros pueden activar rutas de quinasas

52 Los segundos mensajeros pueden inducir otros segundos mensajeros

53 Las distintas rutas de percepción y transducción de señales están interconectadas

54 Coordinación a nivel de organismoAnimales •Sistema neuroendocrino Vegetales •Fitohormonas •Fotorreceptores

55 Coordinación a nivel de organismo Sistema neuroendocrino de animales

56 Sistema neuroendocrino de animales Eje hipotálamo-hipófisis

57 Mecanismo de actuación hormonal Hormonas peptídicas

58 Mecanismo de actuación hormonal Hormonas esteroideas

59 Fotomorfogénesis: El desarrollo etiolado es revertido por la luzMaíz Guisante Oscuridad PP1701a.jpg Luz

60 Fotomorfogénesis Fitocromo: receptor activado por luz roja

61 El fitocromo se une a factores de transcripción activándolosPP1701a.jpg

62 Fitohormonas AUXINAS: división y crecimiento celularAIA (ácido indolacético) CITOQUININAS: división celular zeatina ácido giberélico GIBERELINAS: altura de la planta, floración y germinación ABA (ácido abscísico) ABA: apertura estomática (respuesta a estrés) y dormición de la semilla Etileno H2C=CH2 ETILENO: senescencia y maduración de fruto

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