Problema 73 · Bioquímica Estructural i Biologia Molecular UAB 2004

a. Describe razonadamente todos los niveles biológicos a los que se puede regular la expresión de un gen en células eucariotas.

Solución: - Estructura de la cromatina y epigenética: remodelado mediante acetilación/metilación de histonas y metilación directa del DNA (eucromatina accesible vs heterocromatina silenciada). - Control transcripcional: interacción de factores de transcripción basales, activadores y represores con promotores, enhancers (potenciadores) y silenciadores. - Control postranscripcional (procesamiento de RNA): empalme alternativo (alternative splicing), adición de caperuza 5' y selección diferencial del sitio de poliadenilación. - Transporte nucleocitoplasmático y localización: retención selectiva en el núcleo o anclaje a regiones citoplasmáticas concretas. - Estabilidad del mRNA: modulación de la vida media del transcrito mediante secuencias en el 3'UTR, desadenilación y silenciamiento por micro-RNAs (miRNAs). - Control traduccional: fosforilación de factores de iniciación (ej. eIF-2), interacción con proteínas represoras en el 5'UTR o secuestro ribosómico. - Control postraduccional: modificaciones covalentes de las proteínas (fosforilaciones, ubiquitinación), procesamiento proteolítico y tráfico intracelular.

b. Indica cuáles de estos niveles operan también de forma fisiológica en células procariotas, justificando las ausencias.

Solución: - Niveles presentes en procariotas: operan primordialmente el control transcripcional (inducción, represión y atenuación), la estabilidad del mRNA, el control traduccional (por riboswitches o accesibilidad al Shine-Dalgarno) y el control postraduccional. - Justificación de ausencias: * Ausencia de remodelación de cromatina/histonas: carecen de nucleosomas convencionales. * Ausencia de procesamiento por corte y empalme: no poseen intrones de manera habitual en sus mRNAs. * Ausencia de transporte núcleo-citoplasma: carecen de envoltura nuclear, ocurriendo la transcripción acoplada simultáneamente a la traducción.