Resumen Capítulo 1 - Apuntes muy completos del Langman. PDF

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Contents CAPÍTULO 1- INTRODUCCIÓN A LA REGULACIÓN Y SEÑALIZACIÓN MOLECULAR........................................ TRANSCRIPCIÓN DE LOS GENES................................................................................................................... La metilación del ADN reprime la transcripc...

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Contents CAPÍTULO 1- INTRODUCCIÓN A LA REGULACIÓN Y SEÑALIZACIÓN MOLECULAR........................................2 TRANSCRIPCIÓN DE LOS GENES...................................................................................................................2 La metilación del ADN reprime la transcripción.......................................................................................3 OTROS REGULADORES DE LA EXPRESIÓN DE LOS GENES............................................................................3 INDUCCIÓN Y FORMACIÓN DE LOS ÓRGANOS............................................................................................3 SEÑALIZACIÓN CELULAR..............................................................................................................................4 Vías de transducción de las señales.........................................................................................................4 Señalización parácrina.........................................................................................................................4 Factores de la señalización parácrina......................................................................................................4 Otras moléculas de señalización parácrina..............................................................................................4 PRINCIPALES VÍAS DE SEÑALIZACIÓN EN EL DESARROLLO...........................................................................4 Sonic Hedgehog: gen maestro de la embriogénesis................................................................................4 Polaridad de células planares: vía de extensión convergente..................................................................5 Vía de Notch............................................................................................................................................5

CAPÍTULO 1- INTRODUCCIÓN A LA REGULACIÓN Y SEÑALIZACIÓN MOLECULAR GENOMA: Contiene toda la información necesaria para constituir un individuo. La información se codifica en el ADN en secuencias llamadas GENES que codifican proteínas. Éstas, funcionan como MOLÉCULAS DE SEÑAL que regulan la expresión de otros genes y dirigen el desarrollo. GENOMA HUMANO: Consta de 23mil genes que codifican unas 100mil proteínas.

TRANSCRIPCIÓN DE LOS GENES Dichos genes son contenidos en un complejo de ADN y proteínas llamado CROMATINA. La unidad estructural básica de la cromatina es el NUCLEOSOMA, que mantiene enrollado al ADN para que no pueda transcribirse. HETEROCROMATINA  Estado INACTIVO. La cromatina se encuentra muy enrollada en una cadena de ADN. EUCROMATINA  Estado ACTIVO. Se forma cuando se desenrolla la cromatina para que ocurra la transcripción del ADN. Los genes se encuentran dentro de las cadenas de ADN y poseen: EXONES  Regiones que pueden traducirse en proteínas. INTRONES  Regiones no traducible. REGIÓN PROMOTORA  Se une a la ARN polimerasa para comenzar la transcripción. SITIO DE INICIO DE LA TRANSCRIPCIÓN Designa el primer aminoácido de la proteína. CODÓN DE TERMINACIÓN DE LA TRADUCCIÓN REGIÓN 3’ NO TRADUCIDA  Incluye una secuencia que permite la estabilización de ARNm. Las regiones 5’ y 3’ de un gen se especifican en relación con el ARN transcrito a partir de él. Por tanto, el ADN se escribe a partir del extremo 5’ a 3’.

La ARN polimerasa se une a la región promotora que normalmente contiene secuencia TATA, también llamada CAJA TATA. Dicha unión requiere de FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN, que tiene: DOMINIO ESPECÍFICO DE UNIÓN AL ADN

DOMINIO TRANSACTIVADOR  Se une a un promotor y activa o inhibe la transcripción del gen. POTENCIADORES: Son elementos reguladores del ADN que activan los promotores para controlar su eficiencia y la rapidez de transcripción a partir del promotor, al igual que los promotores, unen a los factores de transcripción y se usan para regular el ritmo de la expresión del gen y su localización en determinada célula. FACTOR DE TRANSCRIPCIÓN PAX6  Participa en el desarrollo del páncreas, los ojos y el tubo neural. Tiene 3 potenciadores que regulan la expresión del gen en el tejido, a veces inhiben la transcripción y son llamados SILENCIADORES.

La metilación del ADN reprime la transcripción La metilación de bases de citosina en la región promotora de los genes los silencia y reprime la transcripción. Este proceso se encarga de la INACTIVACIÓN DEL CROMOSOMA X, lo que provoca: Impedimento de la expresión de los genes en uno de los cromosomas X de la mujer. SELLADO GENÓMICO  Se reprime la expresión de un gen materno o paterno. La metilación silencia el ADN inhibiendo la unión de los factores de transcripción, lo que estabiliza los nucleosomas y un ADN tan enrollado cuya transcripción es imposible.

OTROS REGULADORES DE LA EXPRESIÓN DE LOS GENES ARN NUCLEAR (ARNn)  Transcrito inicial de un gen. Es más largo que el ARNm porque contiene los intrones que serán eliminados (DESEMPALMADOS) al pasar del núcleo al citoplasma. EMPALME  Proceso que permite a las células producir diferentes proteínas a partir de un solo gen. En el EMPALME ALTERNATIVO se elimina diferentes intrones usando EMPALMOSOMAS. Las proteínas así obtenidas se llaman ISOFORMAS/VARIANTES DE EMPALME. Después de producidas/traducidas, las proteínas también pueden alterarse aplicando MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES como la FOSFORILACIÓN o SEGMENTACIÓN.

INDUCCIÓN Y FORMACIÓN DE LOS ÓRGANOS INDUCCIÓN: Proceso con el cual el INDUCTOR (células o tejidos) emite una señal y logra que el INDUCIDO responda a ella y cambie su destino. La capacidad de responder se llama COMPETENCIA y es conferida por un FACTOR DE COMPETENCIA. En muchos de los procesos inductivos se llevan a cabo INTERACCIONES EPITELIOMESENQUIMATOSAS, donde las células epiteliales se unen en lámina y las mesenquimatosas tienen aspecto fibroblástico y están en matrices extracelulares.

Un ejemplo de este tipo de interacciones es la interacción del endodermo del intestino con el mesénquima circundante para producir órganos derivados del intestino como hígado y páncreas.

SEÑALIZACIÓN CELULAR Es necesaria entre las células para la inducción, para que la competencia responda y se dé un diálogo de las células inductoras con las inducidas por medio de: INTERACCIONES PARÁCRINAS  Participan factores difusibles. INTERACCIONES AUTOCRINAS  Intervienen factores no difusibles.

Vías de transducción de las señales Señalización parácrina Los factores parácrinos funcionan a través de VÍAS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES y contienen una MOLÉCULA SEÑALIZADORA (LIGANDO) y un RECEPTOR. Un receptor se activa con un ligando específico. La activación requiere la capacidad de fosforilar otras proteínas mediante una CINASA, esto crea una cascada de actividad enzimática entre las proteínas que activa un FACTOR DE TRANSCRIPCIÓN para empezar la expresión génica.

Factores de la señalización parácrina FACTORES DE CRECIMIENTO Y DIFERENCIACIÓN (GDF)/ FACTORES PARÁCRINOS: Proteínas encargadas de la señalización parácrina. Hay 4 familias: Familia de factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) Familia de proteínas WNT Hedgehog Familia del factor de transformación de crecimiento

Otras moléculas de señalización parácrina También hay neurotransmisores que actúan a través de señalización parácrina (serotonina y noradrenalina) que funcionan como ligando uniéndose a receptores para emitir respuestas celulares.

PRINCIPALES VÍAS DE SEÑALIZACIÓN EN EL DESARROLLO Hay vías de señalización importantes en el desarrollo, en 2 de las principales, intervienen: Proteína SHH Vía WNT no canónica/ vía PCP  Regula la extensión convergente.

Sonic Hedgehog: gen maestro de la embriogénesis La proteína SHH es lo más parecido al MORFÓGENO MAESTRO. Cuando la proteína se une a su receptor PATCHED (Ptc), pone fin a la inhibición de SMOOTHENED (Smo). Al activarse Smoothened, controla la familia de factores de transcripción que controlan la señalización descendente por SHH. Este gen es un factor difusible con una molécula de colesterol unida a él y

funciona como MORFÓGENO al establecer gradiente de concentración que regula las respuestas celulares. La señalización de SHH interviene en muchos procesos de desarrollo como: Establecimiento de la línea media y asimetría izquierda-derecha. Diseño de muchos órganos.

Polaridad de células planares: vía de extensión convergente POLARIDAD DE CÉLULAS PLANARES (PCP): Controla los movimientos de las células y láminas celulares en el plano de un tejido. VÍA DE POLARIDAD DE CÉLULAS PLANARES: Regula el proceso de EXTENSIÓN CONVERGENTE, donde las células se intercalan entre sí y el tejido se alarga y se estrecha. Estos movimientos celulares son los que alargan el embrión (GASTRULACIÓN) y el tubo neural (NEURULACIÓN). La vía no canónica WNT controla este proceso e incluye al receptor FRIZZLED y proteínas transmembranosas CELSR y VANGL que buscan activar DISHEVELED (DVL) proteína que por CINASAS RHO y RAC afecta al citoesqueleto y otros genes reguladores de movimientos celulares. Las mutaciones de esos genes causan defectos del tubo neural en ratones y los ocasionados por VANGL, en el ser humano.

Vía de Notch Los receptores transmembranosos NOTCH se unen a los ligandos de la familia DSL que requiere entre células para que se dé la señalización autocrina. SX DE ALAGILLE: Mutaciones de JAG1 o NOTCH2. Se caracteriza por defectos en el tubo cardiaco eferente (TETRALOGÍA DE FALLOT) y por anomalías esqueléticas, oculares, renales y hepáticas....