Unión de la cadena de ADN por los ácidos nucleicos.

Cuando hablamos de expresión génica o genética nos referimos a como los individuos, tanto procariontes como eucariontes, transforman la información codificada que se encuentra en los ácidos nucleicos en las proteínas necesarias para su desarrollo y funcionamiento. El contenido genético de las células de un organismo es completamente igual en todas éstas, pero no todos los genes son utilizados al mismo tiempo. El uso en la célula de estos genes que hacen posible la síntesis de ciertas proteínas se da gracias a los requerimientos que tenga la célula, esto quiere decir cuando se encuentre proteína que sintetizar. Por ejemplo: hay ciertas enzimas que se encargan de sintetizar la glucosa en  la célula, pero supongamos que en el medio donde se encuentra no hay glucosa, por lo tanto los genes que se encargan de producir esas enzimas están “dormidos” pues no son necesarios por el momento. 

MODELO DEL OPERÓN

Fue propuesto por François Jacob y Jacques Monod en 1961, que estudiaban la bacteria Escherichia coli, y fue como se dieron cuenta de lo que hacia ésta la cual se basa en la acción de genes reguladores de enzimas cuando estas se necesitan o no.

PROCESO

1. Tres genes (genes estructurales) deben encontrarse con el ARN polimerasa para iniciar la codificación y elaborar el ARN mensajero. (zona de operador)
2.  Contiguo a estos se encuentra un gen regulador que contiene la información para la síntesis de una proteína que actúa como represor.
3. Al ser sintetizado el represor se encuentra en la zona de operador obstruyendo la transcripción  con los genes estructurales.
4.  Si en el medio de cultivo existe el nutriente, éste actúa como inductor uniéndose al represor y hace que se desprenda.
5.  Al quedar libre el ARN polimerasa puede proceder a copiar los tres genes.

Al trabajar con esta bacteria, colocando a esta en un medio de cultivo donde esta se alimente de lactosa, podían observar que la bacteria producía tres enzimas que ayudan a romper la lactosa en sus dos componentes (glucosa con galactosa).
Si el medio de cultivo se modifica alimentando a la bacteria de glucosa, la situación cambian ya que al no ser necesarias las enzimas para descomponer la lactosa, la producción de estas se reduce drásticamente.

CONTROL EN CÉLULAS EUCARIOTAS

El proceso para el control de la expresión genética en los organismos eucarionte es más complejo, debido al mayor número de genes, la diferenciación celular y la respuesta que deben dar las células a los cambios que se producen de un momento a otro en cuanto a las necesidades de síntesis de proteínas.  

                                     

MECANISMOS ANTES DE LA TRANSCRIPCIÓN

Para poder entender este mecanismo debemos tener bien en claro tres conceptos:


*ESTRUCTURA DE LA CROMATINA: forma en que se acomoda la molécula de ADN en el núcleo celular.

*HETEROCROMATINA: ADN fuertemente empaquetado, generalmente inactivo.

*EUCROMATINA: más laxa, facilita la transcripción.

Cada célula tiene cierta cantidad de heterocromatina que jamás será transcrita y esto viene desde la diferenciación celular, pero algunas hormonas  actúan sobre el ADN para que se copien ciertos genes que se codifican para proteínas que se requieren en un momento determinado.

MECANISMOS DESPUÉS DE LA TRANSCRIPCIÓN

La  maduración del ARNm donde se eliminan los intrones puede llevar cierto tiempo, y esta sería una forma de controlar la síntesis de proteínas.

MECANISMOS DESPUÉS DE LA TRADUCCIÓN

Algunas proteínas deben experimentar ciertos cambios o modificaciones para activarse, de esta manera se puede controlar el número de proteínas activas. 

                                         

CÁNCER Y ONCOGENES

El ADN controla la división celular, por lo que solo se reproducen las células que son necesarias; pero cuando se reproducen mas de las que son necesarias las mismas células se inducen a autodestruirse, por medio de la apoptosis.

                                                 

CAUSAS

La real causa de que se provoque el cáncer es que las células se dividen indiscriminadamente, y estas se convierten en células transformadas y dejan de responder a las señales que evitan su reproducción o que las inducen a la apoptosis.

Y entre los agentes que causan que pase esto se encuentra la herencia, y no precisamente que el cáncer se herede, sino que enfermedades hereditarias pueden mutar o alterar su ciclo celular y causar cáncer. La radiación ultravioleta, los mutagenos químicos presentes en el tabaco y algunos virus como el del papiloma humano son otros de los agentes causales.

Los oncogenes son los que transforman a una célula normal en  una maligna (esta célula maligna crece con forma y funciones diferentes o carece de estas) y que desarrollara un determinado tipo de cáncer éstos son genes anormales o activados y que proceden de la mutación del un gen normal, este es el protooncogen. Los protooncogenes son los que se encargan de promover la división y el crecimiento de la célula.

                                     

Esto quiere decir que los oncogenes son el resultado de la alteración o mutación de los protooncogenes y puede ser porque se deja de recibir la señal de que deben dejar de reproducirse las células o crecen anormalmente. Los tumores se producen cuando hay una acumulación de estas células malignas.

También existen los genes supresores de tumores, que gracias a mutágenos pueden alterarse, dejar de producir sus efectos y permitir el crecimiento celular anormal.