Identificación de los primeros factores de transcripción
Los factores de transcripción fueron identificados por primera vez en 1983 por dos grupos separados de investigadores. Ambos grupos estaban tratando de determinar cómo funciona el desarrollo de la mosca de la fruta. Lo que encontraron fue un grupo de genes que determinaba cómo se desarrolla una mosca de la fruta de un embrión a un adulto. Estas proteínas se denominaron proteínas homeobox y fueron los primeros factores de transcripción que se identificaron.
Definición de un factor de transcripción
Los genes contienen toda la información que una célula necesita para llevar a cabo los procesos diarios y están compuestos por ADN. Dado que los genes no pueden salir del núcleo, deben copiarse mediante un proceso llamado transcripción . La copia, llamada ARNm, se convierte luego en un producto génico. Sin embargo, no es necesario que todos los genes se expresen al mismo tiempo o en las mismas cantidades y, a veces, queremos reprimir la expresión génica. El trabajo de los factores de transcripción es regular la expresión génica. Por definición, un factor de transcripción es una proteína capaz de unirse al ADN en secuencias específicas y controlar la expresión de un gen diana.
Estructura del factor de transcripción
Todos los factores de transcripción tienen dos dominios que son necesarios para su función. El primero es un dominio de unión al ADN (DBD) . Los DBD se adhieren a secuencias de ADN específicas que están aguas arriba de un gen regulado. Esta región específica se denomina promotor o elemento de respuesta . El dominio de transactivación (TAD) es donde otras proteínas (proteínas correguladoras) se unen al factor de transcripción. En ocasiones, hay un tercer elemento que se denomina dominio de detección de señal (SSD) . Esta región, cuando está presente, permite que las moléculas de señalización se unan al factor de transcripción. La primera imagen muestra un factor de transcripción representativo.
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Los factores de transcripción pueden estimular o reprimir la transcripción. Los factores de transcripción que promueven la transcripción se denominan activadores . Los factores de transcripción que inhiben la transcripción se denominan represores . Algunos genes solo tienen activadores, otros solo represores y algunos sistemas reguladores complicados tienen ambos. Los factores de transcripción no se unen a cualquier gen. En cambio, reconocen un gen específico o un grupo específico de genes. ¿Qué permite que un factor de transcripción sea altamente específico pero reconozca más de un gen? El factor de transcripción DBD. El DBD tiene una secuencia específica que reconocerá solo un promotor. Cuando un gen no forma parte de un grupo de genes relacionados, tiene un promotor único. Por el contrario, cuando es necesario activar un grupo de genes relacionados al mismo tiempo, todos tienen el mismo promotor. Después de que el factor de transcripción se une al ADN, las moléculas correguladoras se unirán al factor de transcripción. Al igual que con la DBD, los factores de transcripción no se unen a cualquier proteína co-reguladora. La región TAD del factor de transcripción interactúa con proteínas correguladoras y también tiene secuencias únicas. Estas secuencias solo son reconocidas por ciertas proteínas correguladoras. Hay dos tipos de proteínas correguladoras; se les llama coactivadores y co-represores . Estas son proteínas reguladoras de genes que interactúan con factores de transcripción para ayudar a controlar la expresión génica. Juntos, los factores de transcripción y las proteínas correguladoras forman un complejo. El complejo regulador puede activar ( regular al alza ) o reprimir ( regular a la baja ) la transcripción de genes.
Resumen de la lección
En resumen, los factores de transcripción regulan la expresión génica. Lo hacen interactuando directamente con un gen objetivo a través del DBD. Una vez que el factor de transcripción se une al ADN, las moléculas correguladoras se unen al factor de transcripción en el TAD. Esto conduce a la formación de un complejo regulador de genes. La segunda imagen resume esta sección.
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Los resultados del aprendizaje
Cuando haya terminado, debe estar preparado para completar estas tareas:
- Identificar el propósito de los factores de transcripción.
- Definir el proceso de transcripción
- Explicar los dominios de la estructura del factor de transcripción.
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