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Regulación génica

La regulación génica es importante para todos los organismos. Tanto los organismos procariotas como los eucariotas activan y desactivan sus genes constantemente en respuesta a condiciones del medio externo e interno.

La regulación génica temprana conserva más energía comparada con la regulación en fases posteriores. Por ejemplo, bloquear selectivamente la transcripción es mucho más eficiente energéticamente que esperar a que los procesos de transcripción y traducción terminen antes de finalmente degradar o inhibir la proteína. En los organismos procariotas, la expresión génica suele regularse durante la fase de transcripción utilizando operones. Un operón es un grupo de genes con un único promotor que puede regularse con controles positivos o negativos.

Regulación génica eucariota

La mayoría de los organismos eucariotas son multicelulares y están compuestos de una variedad de células con diferentes funciones, con independencia de que tengan el mismo genoma. Para crear diferentes tipos de células, los organismos eucariotas dependen de la regulación génica. La regulación génica es importante para mantener las funciones especializadas propias de cada célula. En los organismos eucariotas, la regulación génica puede ocurrir en diferentes fases:

Diagrama que muestra una célula eucariota y los diferentes procesos resultado de la regulación génica. Dentro de la célula, puede verse una hélice de ADN bicatenario. La primera forma de regulación génica muestra la cromatina, representada por estructuras esféricas pequeñas alineadas a lo largo de una hebra. La cromatina puede interactuar con el ADN y regular la expresión génica antes de que la transcripción tenga lugar. La segunda forma de regulación génica ocurre durante el procesamiento del ARN. El ARNm, representado por fragmentos cortos monocatenarios, deja la hélice de ADN y viaja hacia el exterior del núcleo. El ARNm puede degradarse después de abandonar el núcleo y se muestra como una mancha amorfa, que da como resultado la regulación génica después de la transcripción y antes de la traducción. La regulación génica puede ocurrir durante y después de la traducción; las hebras de proteínas resultantes pueden degradarse después de la traducción o liberarse en forma de hebras de proteínas funcionales.

Figura 1: Diferentes pasos de la regulación génica en una célula eucariota. En las células eucariotas, la regulación génica puede ocurrir en distintas fases: (A, B) Antes de la transcripción a través de las modificaciones de la cromatina, (C) durante la transcripción por medio del procesamiento de ARN, (D) tras la transcripción por degradación del ARNm, y (E, F) durante y después de la traducción.

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Transcripción
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Modificación de la cromatina
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Acetilación de histonas
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Metilación del ADN