Información clave sobre la activación genética mediante máquinas moleculares:
1. Complejo de Iniciación de la Transcripción:
Las ARN polimerasas no actúan solas. Forman un complejo con varias otras proteínas, denominado colectivamente complejo de iniciación de la transcripción. Este complejo se ensambla en una secuencia de ADN específica llamada promotor, ubicada aguas arriba del gen que necesita ser activado.
2. Reconocimiento del Promotor:
El complejo de iniciación de la transcripción escanea el ADN hasta que reconoce y se une al promotor. Este reconocimiento se ve facilitado por secuencias de ADN específicas dentro de la región promotora, como la caja TATA y el elemento iniciador.
3. Desenrollamiento del ADN:
Una vez unido al promotor, el complejo de iniciación de la transcripción comienza a desenrollar localmente la doble hélice del ADN. Este desenrollamiento crea una burbuja de transcripción que expone la cadena plantilla de ADN que sirve como modelo para la síntesis de ARN.
4. Actividad de la ARN polimerasa:
La ARN polimerasa dentro del complejo cataliza la formación de moléculas de ARN utilizando la cadena plantilla de ADN expuesta como guía. Agrega nucleótidos de ARN complementarios uno por uno, alargando la molécula de ARN en la dirección 5' a 3'.
5. Factores de transcripción:
Todo el proceso de activación genética está estrechamente regulado por varios factores de transcripción. Estas proteínas se unen a secuencias de ADN específicas llamadas potenciadores o silenciadores, ya sea promoviendo o reprimiendo el inicio de la transcripción.
6. Remodelación de cromatina:
En ciertos casos, el ADN puede estar empaquetado en una estructura altamente condensada llamada cromatina, haciéndola inaccesible al complejo de iniciación de la transcripción. Los factores de remodelación de la cromatina modifican la estructura de la cromatina, aflojándola y permitiendo que la ARN polimerasa acceda al ADN.
7. Terminación y Liberación:
La transcripción continúa hasta que la ARN polimerasa alcanza una secuencia de terminación específica en el ADN, lo que indica el final de la transcripción del gen. Luego, la ARN polimerasa se separa de la plantilla de ADN y libera la molécula de ARN recién sintetizada.
Importancia e implicaciones:
Comprender los mecanismos moleculares detrás de la activación genética es de inmensa importancia en biología y medicina. Proporciona información sobre cómo las células controlan la expresión genética, cómo se utiliza la información genética para producir proteínas funcionales y cómo las alteraciones en estos procesos pueden provocar enfermedades.
