Los elementos transreguladores (TRE) son secuencias de ADN que codifican reguladores cadena arriba (es decir , factores que actúan en trans ), que pueden modificar o regular la expresión de genes distantes. [1] Los factores que actúan en trans interactúan con los elementos reguladores en cis para regular la expresión génica. [2] TRE media en los perfiles de expresión de un gran número de genes a través de factores que actúan en trans. [3] Si bien las mutaciones TRE afectan la expresión génica, también es uno de los principales factores impulsores de la divergencia evolutiva en la expresión génica. [3]
Elementos trans vs cis
Los elementos transreguladores funcionan a través de una interacción intermolecular entre dos moléculas diferentes, por lo que se dice que " actúan en trans ". Por ejemplo (1) una proteína de factor de transcripción transcrita y traducida derivada del elemento transregulador; y un (2) elemento regulador de ADN adyacente al gen regulado. Esto contrasta con los elementos reguladores cis que funcionan a través de una interacción intramolecular entre diferentes partes de la misma molécula: (1) un gen; y (2) un elemento regulador adyacente para ese gen en la misma molécula de ADN. Además, cada elemento trans-regulador afecta a un gran número de genes en ambos alelos, [2] mientras que el elemento cis-regulador es específico del alelo [1] [2] y solo controla los genes cercanos.
Las secuencias exónicas y promotoras de los genes están significativamente más conservadas que los genes en los elementos reguladores cis y trans. [3] Por lo tanto, tienen una mayor resistencia a la divergencia genética, pero conserva su susceptibilidad a las mutaciones en los reguladores aguas arriba. [3] Esto acentúa la importancia de la divergencia genética dentro de las especies debido a variantes reguladoras cis y trans.
Los elementos reguladores trans y cis evolucionaron rápidamente a gran escala para mantener la expresión génica. [2] [3] [4] A menudo actúan en direcciones opuestas, uno regula hacia arriba mientras que otro regula hacia abajo, para compensar sus efectos sobre el gen exónico y promotor sobre el que actúan. [2] [3] Otros modelos evolutivos, como la evolución independiente de elementos reguladores trans o cis, se consideraron incompatibles en los sistemas reguladores. [3] [5] Se sugirió que la evolución conjunta de los dos elementos reguladores surgiera del mismo linaje. [3] [4]
TRE es más una restricción evolutiva que un elemento regulador en cis, lo que sugiere la hipótesis de que las mutaciones de TRE se corrigen mediante mutaciones de CRE [3] para mantener la estabilidad en la expresión génica. Esto tiene sentido biológico, debido al efecto de TRE en una amplia gama de genes y al efecto compensador de CRE en genes específicos. [1] [2] Después de una mutación TRE, la acumulación de mutaciones CRE actúa para ajustar el efecto mutativo. [3]
Ejemplos de
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/en/thumb/2/23/Trans-acting_factors_in_alternative_splicing.png/396px-Trans-acting_factors_in_alternative_splicing.png)
Los factores de acción trans pueden clasificarse por sus interacciones con los genes regulados, los elementos de acción cis de los genes o los productos génicos.
Unión al ADN
Los factores de acción trans que se unen al ADN regulan la expresión génica al interferir con el gen mismo o con los elementos del gen que actúan en cis, lo que conduce a cambios en las actividades de transcripción. Este puede ser el inicio directo de la transcripción. [6] promoción o represión de las actividades de las proteínas transcripcionales. [7]
Los ejemplos específicos incluyen:
Edición de ADN
Las proteínas de edición de ADN editan y cambian permanentemente la secuencia de genes y, posteriormente, la expresión de genes de la célula. [8] [9] Todas las progenies de la célula heredarán la secuencia de genes editada. [10] Las proteínas de edición de ADN a menudo participan en el sistema de respuesta inmune tanto de procariotas como de eucariotas, proporcionando una alta variación en la expresión génica en la adaptación a varios patógenos. [11]
Los ejemplos específicos incluyen:
procesamiento de ARNm
El procesamiento del ARNm actúa como una forma de regulación postranscripcional, que ocurre principalmente en eucariotas. La escisión / poliadenilación 3 'y el taponamiento 5' aumentan la estabilidad general del ARN, y la presencia del tapón 5 'permite la unión del ribosoma para la traducción. El empalme de ARN permite la expresión de varias variantes de proteínas del mismo gen. [12]
Los ejemplos específicos incluyen:
- Proteínas SR
- Ribonucleoproteína
- hnRNP
- snRNP
unión de ARNm
La unión del ARNm permite la represión de la traducción de proteínas a través del bloqueo, degradación o escisión directa del ARNm. [13] [14] Ciertos mecanismos de unión de ARNm tienen una alta especificidad, lo que puede actuar como una forma de respuesta inmune intrínseca durante ciertas infecciones virales. [15] Ciertos virus de ARN segmentados también pueden regular la expresión de genes virales a través de la unión del ARN de otro segmento del genoma, sin embargo, los detalles de este mecanismo aún no están claros. [dieciséis]
Los ejemplos específicos incluyen:
- Proteína de unión al ARN
- ARNip
- miARN
- piRNA
Ver también
- Elemento regulador cis
Referencias
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