Cambios en la estructura del DNA
En las bacterias, a pesar de ser
organismos unicelulares, también es necesaria regular la expresión de los genes
adaptándola a las necesidades ambientales. Es un principio de economía celular
el que la expresión de los genes esta regulada según las circunstancias
celulares. Un buen ejemplo de esta situación en bacterias es la regulación de
las enzimas implicadas en el metabolismo de los azúcares. Las bacterias pueden
emplear para obtener energía distintas fuentes de carbono, como la glucosa,
lactosa, galactosa, maltosa, ramnosa y xilosa. Existen enzimas capaces de
introducir cada uno de estos azúcares en la bacteria y enzimas capaces de
romperlos para obtener energía. Lógicamente, sería un despilfarro energético
producir simultáneamente todos los enzimas necesarios para metabolizar los
diferentes azúcares mencionados. Por consiguiente, sería mucho más económico
para la célula producir solamente las enzimas necesarias en cada momento, es decir,
si en el medio en el que vive la bacteria la principal fuente de carbono es la
lactosa, solamente se expresarían los genes necesarios para metabolizar la
lactosa, mientras que los otros genes no se expresarían. Por tanto, es esencial
que exista un mecanismo de regulación de la expresión génica, de manera que los
genes se expresen cuando sea necesario.
Metilación
La metilación provoca
un cambio de estructura en el apareamiento entre las bases nitrogenadas que
puede alterar su reconocimiento por algunas proteínas. El más conocido es el de
la metilasa dam que reconoce la secuencia GATC y metila la A.
La mayor parte de los
genes cuya exprexión se ve reprimida por la metilación son genes cuya expresión
sólo se necesita durante la replicación (único momento en el que una cadena del
DNA está transitoriamente hemimetilado), permaneciendo reprimidos el resto del
ciclo celular.
Superenrollamiento
Para mantener una
situación homeostática en la célula en relación al número de
superenrollamientos es necesario mantener con una regulación contraria los
genes “topa” que codifica la topoisomerasa I y “gyrA” y “gyrB” que determinan
las dos subunidades de la DNA-topoisomerasa II. No se conoce el mecanismo
molecular que controla esta regulación. Sí se sabe que mutantes en las topoisomerasas
disminuyen la tasa general de transcripción.
Cambios en la interacción entre el DNA y la
RNA-polimerasa
Lo provocan aquellos
cambios que, sin alterar ni la estructura del DNA ni la de la RNA-polimerasa,
sí que afectan la interacción entre ambas. Es necesaria la comparecencia de una
tercera molécula, habitualmente una proteína aunque a veces puede ser RNA.
Son tres mecanismos
los que pueden alterar esta interacción:
+ Modificación de la interacción
entre RNA polimerasa y el promotor debido a la existencia de una proteína reguladora y un
efector.
+ Secuencias reguladoras a
distancia
+ Modificación
de la terminación: Antiterminación
Bibliografía:
http://biomoleculi.galeon.com/tres.htm
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