Red reguladora de genes
Una red reguladora de genes (o genética ) ( GRN ) es una colección de reguladores moleculares que interactúan entre sí y con otras sustancias en la célula para gobernar los niveles de expresión génica de ARNm y proteínas que, a su vez, determinan la función de la célula. . Los GRN también juegan un papel central en la morfogénesis , la creación de estructuras corporales, que a su vez es fundamental para la biología del desarrollo evolutivo (evo-devo).
El regulador puede ser ADN , ARN , proteínas y complejos de estos. La interacción puede ser directa o indirecta (a través de ARN transcrito o proteína traducida). En general, cada molécula de ARNm pasa a producir una proteína específica (o conjunto de proteínas). En algunos casos, esta proteína será estructural y se acumulará en la membrana celular o dentro de la célula para darle propiedades estructurales particulares. En otros casos, la proteína será una enzima , es decir, una micro-máquina que cataliza una determinada reacción, como la descomposición de una fuente de alimento o una toxina. Sin embargo, algunas proteínas solo sirven para activar otros genes, y estos son los factores de transcripción.que son los principales actores en las redes o cascadas regulatorias. Al unirse a la región promotora al comienzo de otros genes, los activan, iniciando la producción de otra proteína, y así sucesivamente. Algunos factores de transcripción son inhibidores. [1]
En los organismos unicelulares, las redes reguladoras responden al entorno externo, optimizando la célula en un momento dado para sobrevivir en este entorno. Por lo tanto, una célula de levadura, que se encuentra en una solución de azúcar, activará los genes para producir enzimas que procesen el azúcar en alcohol. [2] Este proceso, que asociamos con la elaboración del vino, es la forma en que la célula de levadura se gana la vida, ganando energía para multiplicarse, lo que en circunstancias normales mejoraría sus perspectivas de supervivencia.
En los animales multicelulares, el mismo principio se ha puesto al servicio de las cascadas de genes que controlan la forma del cuerpo. [3] Cada vez que una célula se divide, resultan dos células que, aunque contienen el mismo genoma en su totalidad, pueden diferir en qué genes se activan y producen proteínas. A veces, un 'circuito de retroalimentación autosostenida' asegura que una célula mantenga su identidad y la transmita. Menos conocido es el mecanismo de la epigenética mediante el cual la modificación de la cromatina puede proporcionar memoria celular al bloquear o permitir la transcripción. Una característica importante de los animales multicelulares es el uso de morfógeno.gradientes, que de hecho proporcionan un sistema de posicionamiento que le dice a una célula en qué parte del cuerpo se encuentra y, por tanto, en qué tipo de célula debe convertirse. Un gen que se activa en una célula puede producir un producto que sale de la célula y se difunde a través de las células adyacentes, ingresando en ellas y activando los genes solo cuando está presente por encima de un cierto nivel de umbral. Por tanto, estas células son inducidas a un nuevo destino e incluso pueden generar otros morfógenos que envían señales a la célula original. En distancias más largas, los morfógenos pueden utilizar el proceso activo de transducción de señales . Dicha señalización controla la embriogénesis , la construcción de un plan corporal.desde cero a través de una serie de pasos secuenciales. También controlan y mantienen los cuerpos de los adultos a través de procesos de retroalimentación , y la pérdida de dicha retroalimentación debido a una mutación puede ser responsable de la proliferación celular que se observa en el cáncer . Paralelamente a este proceso de construcción de estructura, la cascada de genes activa genes que producen proteínas estructurales que le dan a cada célula las propiedades físicas que necesita.
