5 'región flanqueante

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La región flanqueante 5' es una región de ADN adyacente al extremo 5' del gen. La región flanqueante 5' contiene el promotor y puede contener potenciadores u otros sitios de unión a proteínas. Es la región del ADN que no se transcribe en ARN. No debe confundirse con la región 5' no traducida , esta región no se transcribe en ARN ni se traduce en una proteína funcional . Estas regiones funcionan principalmente en la regulación de la transcripción de genes . Las regiones flanqueantes 5 'se clasifican entre procariotasy eucariotas .

Estructura de un gen eucariótico. La región flanqueante 5' se muestra en amarillo a la izquierda de la cadena de ADN. Como no se transcribe, ya no está presente en forma de ARN o proteína.

Elementos eucariotas

En eucariotas, la región flanqueante 5′ tiene un conjunto complejo de elementos reguladores como potenciadores , silenciadores y promotores . El principal elemento promotor en eucariotas es la caja TATA . Otros elementos promotores que se encuentran en las regiones flanqueantes 5' eucarióticas incluyen elementos iniciadores , elemento promotor central corriente abajo , caja CAAT y caja GC . [1]

Potenciador

Los potenciadores son secuencias de ADN que se encuentran en las regiones flanqueantes 5 'de los genes eucariotas que afectan la transcripción. Si un factor de transcripción se une a un potenciador en una región flanqueante 5', la hebra de ADN se dobla de manera que el factor de transcripción que está unido al potenciador también puede unirse al promotor de un gen. Esto conduce al reclutamiento e interacción de la ARN polimerasa con los factores de transcripción y el promotor, y una tasa de transcripción general más alta que el nivel basal. [2] Aunque los potenciadores suelen estar presentes aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción , pueden estar presentes en cualquier parte del gen de interés o alrededor de él. [3]

Silenciador

Los silenciadores son secuencias de ADN que se encuentran en la región flanqueante 5 'de los genes eucariotas, lo que ayuda a silenciar un gen. Se pueden encontrar aguas arriba, aguas abajo o dentro del gen de interés. [3] Cuando los represores se unen a los silenciadores, actúan de manera similar a los potenciadores y se inclinan para evitar la interacción de la ARN polimerasa con los promotores. Esto silencia el gen y, por lo tanto, el gen no se expresará en la célula.

Caja TATA

La caja TATA está presente en todos los genes que son transcritos por la ARN polimerasa II , que es la mayoría de los genes eucarióticos. La unión de la caja TATA con la proteína de unión TATA inicia la formación de un complejo de factor de transcripción. A esto le sigue la unión del factor de transcripción TFIID , que luego recluta TFIIB , TFIIF , ARN polimerasa II y TFIIH (en ese orden) para formar un complejo de iniciación . [1] Por lo general, tiene una longitud de 10 nucleótidos y está presente de -30 a -20 nucleótidos aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción, en elregión promotora central . [2]

Caja CAAT

La caja CAAT es un elemento crucial de la región flanqueante 5 'de los genomas eucariotas. Un factor de transcripción específico llamado proteína de unión a CAAT se une a esta región y ayuda en la transcripción en eucariotas. Por lo general, tiene una longitud de 10 nucleótidos y está presente de -80 a -70 nucleótidos aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción, en la región promotora proximal . [2]

Elementos procarióticos

Los procariotas solo tienen tres elementos promotores: dos elementos están presentes -35 y -10 nucleótidos aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción, y el tercero está directamente aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción. Los elementos promotores procarióticos no son idénticos entre especies, pero tienen una secuencia consenso de 6 nucleótidos cada uno. La ARN polimerasa bacteriana se une a estas regiones para alinearse y comenzar la transcripción. Las secuencias de promotor que difieren de la secuencia de consenso generalmente se transcriben de manera menos eficiente. Además, se ha demostrado que las mutaciones inducidas en estas secuencias de promotores -35 y -10 son perjudiciales para la transcripción. [4]

Polimorfismos

Los SNP flanqueantes son polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) que aparecen en la región flanqueante. Los polimorfismos en esta región pueden conducir a cambios en la regulación de la transcripción . [5] También se han asociado con una serie de enfermedades. Una inserción de 12 pares de bases en la región flanqueante 5' del gen de la cistatina B se ha relacionado con algunas personas con la enfermedad de Unverricht-Lundborg . [6] Los polimorfismos en la región flanqueante 5′ del gen DRD4 se han relacionado con el TDAH , la esquizofrenia y el abuso de metanfetamina . [7] Inserciones y supresionesen la región flanqueante 5′ del gen de la insulina se han asociado con diabetes tipo 2 . [8] [9] Los polimorfismos en la región flanqueante 5′ del gen que codifica la oxitocina se han relacionado con mutaciones en la función del promotor, lo que en última instancia conduce a posibles trastornos relacionados con la alteración de los niveles y la funcionalidad de la oxitocina. [10]

Referencias

  1. ^ a b "Transcripción procariota frente a eucariota" . www.chem.uwec.edu . Consultado el 30 de octubre de 2016 .
  2. ^ a b c "Conferencia 2" . www.zoology.ubc.ca . Consultado el 18 de noviembre de 2016 .
  3. ^ a b Sin límites (2016-05-26). "Potenciadores y represores transcripcionales" . Sin límites . Archivado desde el original el 21 de diciembre de 2016 . Consultado el 15 de diciembre de 2016 .
  4. ^ Cooper, Geoffrey M. (2000-01-01). "Transcripción en procariotas" . {{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )
  5. ^ Hayashi S, Watanabe J, Kawajiri K (octubre de 1991). "Los polimorfismos genéticos en la región flanqueante 5' cambian la regulación transcripcional del gen del citocromo humano P450IIE1" . J Bioquímica . 110 (4): 559–565. PMID 1778977 . 
  6. ^ Lafrenière RG; et al. (marzo de 1997). "La inserción inestable en la región flanqueante 5 'del gen de la cistatina B es la mutación más común en la epilepsia mioclónica progresiva tipo 1, EPM1". Nat. gineta _ 15 (3): 298–302. doi : 10.1038/ng0397-298 . IDPM 9054946 . 
  7. ^ D'Souza UM; et al. (noviembre de 2004). "Efectos funcionales de un polimorfismo de duplicación en tándem en la región flanqueante 5' del gen DRD4". Psiquiatría Biol . 56 (9): 691–697. doi : 10.1016/j.biopsych.2004.08.008 . PMID 15522254 . 
  8. ^ PD de Rotwein; et al. (1983). "Polimorfismo en la región flanqueante 5 'del gen de la insulina humana: un marcador genético para la diabetes no insulinodependiente". El diario de medicina de Nueva Inglaterra . 308 (2): 65–71. doi : 10.1056/NEJM198301133080202 . IDPM 6292721 . 
  9. ^ P Rotwein; et al. (septiembre de 1981). "Polimorfismo en la región flanqueante 5' del gen de la insulina humana y su posible relación con la diabetes tipo 2". ciencia _ 213 (4512): 1117–1120. doi : 10.1126/ciencia.6267694 .
  10. ^ Campos, RL; Ganador, H. (2015-09-01). "La secuencia de -216 a -100 pb en la región flanqueante 5' del gen de la oxitocina contiene un elemento regulador específico de tipo celular para su expresión selectiva en las neuronas magnocelulares de oxitocina". Revista de Neuroendocrinología . 27 (9): 702–707. doi : 10.1111/jne.12299 . ISSN 1365-2826 .