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Regulacion genetica
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Regulacion genetica

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Lamento mucho la demora

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  • 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. SEÑALESAMBIENTALES 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 GENESEXPRESIÓN A UNNIVEL CONSTANTE CONTITUTIVOSGENES INACTIVOSQUE SE ACTIVANBAJO CIERTAS INDUCIBLESCONDICIONESGENES ACTIVOS,PERO SE SILENCIANBAJO CIERTAS REPRESIBLESCONDICIONES15 de Enero 2008
  • 4. Regulación de laexpresión degenes ocurreprincipalmenteen la etapa de latranscripción 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 transcripciónRNA 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 polA GEN DNA Promotor RNA ACTIVADOR Transcripción activada RNA polB GEN DNA Promotor RNA
  • 8. REPRESIÓN DE LATRANSCRIPCIÓN Transcripción RNA pol DNA Promotor RNArepresor NO Transcripción RNA pol DNA Promotor operador
  • 9. El modelo operón fue propuesto por Jacob, Monod y Wollman basado en sus estudiosgenéticos 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 lalactosa 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 enzimasrequeridas para metabolizar lactosa y obtener energía cuando éstaes requerida por la célula Descripción del operón lactosalacI 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 de15 de Enero 2008 lactosa
  • 17. 15 de Enero 2008
  • 18. Resumen de la regulación del operón lactosaGlucosa cAMP Lactosa Transcripción del operón lacAlta Bajo Ausente No transcripciónAlta Bajo Presente Baja transcripciónBaja Alto Ausente No transcripciónBaja Alto Presente Alta transcripción
  • 19. Operón triptofanoS1 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 transcripción15 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 miosinacolágeno Neurotrans- T. óseo T. muscular neuronas misores Pielhemoglobina 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 +30.000Regiones “Enhancers” en el ADN se unen aproteínas 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. polimerasa15 de Enero 2008
  • 25. Cómo se activa un gen en un tipode 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 losgenes de globina en ξ ε α 2γ humanos 2 2 2 α 2β 2