Mentefacto

Mecanismos de Regulación Génica

Procariotas

Eucariotas

Conjunto de mecanismos que permiten a los organismos funcionar ordenadamente

Operón triptófano

La multiplicación y la diferenciación no son suficientes para generar un organismo funcional que se adapten al ambiente, por lo tanto es necesario la expresión génica. Se da en distintos niveles:

Operón lactosa

Elementos

Promotor

Operador

Genes estructurales

Gen regulador

Genes se transcriben en un solo mRNA policistrónico, que luego se traduce en enzimas.

Sitio donde la RNA polimerasa se une al ADN antes de iniciar la transcripción.

Unión para el represor que controla latranscripción de un segmento del genoma.

Codifica la proteína represora

Operón reprimible

Actúa como correpresor y permite que el represor se una al operador.

En ausencia de triptófano, la RNA polimerasa transcribe los genes estructurales.

Cuando el triptófano está presente la producción de enzimas cesa.

Operón inducible

Inductor

Proteína reguladora

Compuesto que induce la expresión de los genes.

Proteína codificada por el gen regulador, se une a la región del operador.

Actúa como inductor, permitiendo la transcripción de los genes.

Gen regulador

Correpresor

Elementos de control

Genes estructurales

trpE-trpD-trpC-trpB-trpA

Promotor y operador.

trpR

Elementos

y (permeasa de galactósido)

a (acetiltransferasa de tiogalactósido)

z (codifica β-galactosidasa)

Elementos

Genes estructurales

Elementos de control

Gen regulador

Inductor

Gen i

Promotor y operador

Lactosa

La presencia de lactosa impide que el represor sea una al operador, permitiendo la transcripción.

En ausencia de lactosa, el represor se une al operador, bloqueando la transcripción.

Cuando la lactosa disminuye, el represor vuelve a bloquear el operón.

El complejo triptófano-represor bloquea la transcripción al unirse al operador.

Interacción entre operones

Los genes en las células tienen distintos sistemas de regulación y puede darse tres situaciones:

Los productos finales pueden actuar como inductores o correpresores del otro sistema.

Excluyentes: uno impide la presencia del otro.

Dependientes: uno necesita la presencia del otro.

Alternativos: uno no depende del otro.

Cromatina

Transcripcional

Traduccional

Postraduccional

La descondensación de la cromatina es el primer nivel de regulación génica, para seleccionar genes que se transcribirán.

Se compone de ADN enrollado en histonas que forma nucleosomas.

Heterocromatina: Condensada e inactiva.

Eucromatina: Relajada y activa.

La remodelación de la cromatina cambia la interacción ADN-histonas.

Las modificaciones reducen la afinidad ADN-histonas.

Esto libera promotores de histonas, permitiendo iniciar la transcripción y regular la expresión génica.

Operones

Los genes suelen agruparse en un cromosoma formando un complejo funcional que se conoce como operón.

Triptófano

Atenuación

Controla la transcripción después de que ha comenzado, pero antes de la síntesis del ARNm de los genes del operón.

En poco triptófano, se suprime la terminación prematura, permitiendo niveles altos de expresión del operón

trpL codifica un péptido con dos residuos de triptófano adyacentes que permite monitorear los niveles de triptófano.

Al final de trpL hay señales reguladoras, y el ARNm puede formar estructuras secundarias que controlan la transcripción.

Represión

Mecanismo que controla el curso, un enfoque de todo o nada para la regulación de genes.

Es independiente de la atenuación, un mecanismO que se utiliza para controlar la expresión del gen trp.

Es independiente de la atenuación, un mecanismo de ajuste fino que también se utiliza para controlar la expresión del gen trp.

Funciona de manera separada y complementaria a la atenuación en la regulación del operón trp.

Se enfoca en ajustar la expresión según las necesidades exactas de la célula, sin depender de las estructuras de ARN secundarias que utiliza la atenuación.

Grupos de proteínas del factor de transcripción se fijan a secuencias específicas del ADN en o cerca de un gen y promueven o reprimen su transcripción en un ARN.

La traducción de un ARNm puede aumentarse o inhibirse por los reguladores.

La regulación se logra mediante proteínas citoplasmáticas que se unen a sitios específicos en el ARNm.

Exuste un mecanismo afecta la traducción de ferritina y el receptor de transferrina (transporte de hierro en sangre).

Postranscripcional

La ARN polimerasa y el promotor regulan la transcripción, siendo el punto de control principal en eucariotas.

Cis: Elementos contiguos al gen, como promotores y amplificadores, que afectan la transcripción.

Trans: Proteínas reguladoras que se unen a elementos cis o actúan independientemente, modulando la transcripción.

Dominio de unión al ADN y un dominio de acción, activando o inhibiendo la transcripción según su estructura y unión a la ARN polimerasa.

Los dominios pueden intercambiarse entre factores de transcripción de distintas especies para activar genes específicos.

Corte y empalme alternativo de exones (Splicing diferencial)

Regiones regulatorias de los ARNm

Estabilidad y almacenamiento de los ARNm

Silenciamiento génico por ARNs pequeños

Diferencias y Similitudes

Diferencias

Semejanzas

Procariota: Genes se encuentran en operones

Eucariota: Cada gen tiene su propio promotor.

Procariota: No existe transporte ni almacenamiento de ARNm.

Eucariota: Transporte y almacenamiento de ARNm alteran su expresión.

Procariota: La traducción no se regula.

Eucariota: La traducción puede ser regulada.

Ambos utilizan el inicio de la transcripción como punto clave para regular la expresión génica.

Tanto en procariotas como en eucariotas existen elementos de regulación en cis (como promotores) y en trans (proteínas reguladoras) que modulan la transcripción.

Tanto procariotas como eucariotas cuentan con sistemas de regulación que activan o reprimen genes específicos según la necesidad de la célula.

Capítulo Sexto: Educación y espiritualidad ecológica

Cambio de estilo de vida

Educación y espiritualidad ecológica

Compromiso social y político

Crítica al consumismo

Acciones individuales

Presión social y colectiva

Origen: paradigma tecnoeconómico.

Problemas: “obsesión por consumir” y la falta de identidad social.

Ejemplo: reducir el consumo de plástico y energía.

Fomentar la sobriedad como virtud liberadora.

Movimientos de consumidores para influir en las empresas.

Cambiar patrones de producción y reducir impactos ambientales.

Espiritualidad ecológica

Educación ambiental

Importancia de la conversión ecológica:

Inspiración cristiana: San Francisco de Asís.

Reconocimiento de la conexión entre fe y cuidado del medio ambiente.

Métodos:

Crítica de los “mitos de la modernidad”.

Pedagogías basadas en la solidaridad y compasión.

Acciones concretas:

Pequeños gestos diarios motivados por una ética del amor y la fraternidad.

Rol de las comunidades

Amor civil y político

Ecología integral

Fomentar el compromiso por el bien común.

Conectar gestos cotidianos con estrategias colectivas.

Asociaciones que preservan bienes comunes (paisajes, fuentes, monumentos).

Desarrollo de identidad local y tejido social.

Integrar lo social y lo ambiental.

Propuesta de una “civilización del amor” basada en la justicia y el cuidado.

Objetivos:

Crear hábitos responsables.

Equilibrio ecológico: interno, social, natural y espiritual.