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8.7:

Transcription Factors

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Molecular Biology
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Transcription Factors

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– [Instructor] En las células eucariotas, los factores de transcripción son proteínas que pueden unirse al ADN y regular la expresión de genes. Para iniciar la transcripción, cada polimerasa de ARN requiere varias proteínas distintas llamadas ‘factores de transcripción general’ para unirse a regiones promotoras. Por ejemplo, la primera y más larga de estas proteínas, llamada TFIID se une a la región Caja TATA que se encuentra en la mayoría de los promotores. Junto con otras proteínas, reclutan la polimerasa a la región promotora y forman el complejo de preiniciación. Los factores de transcripción específico, por otro lado, pueden unirse a regiones reguladoras distales llamadas sitios potenciadores, lejos del sitio de inicio de la transcripción, a veces miles de pares de base hacia arriba o abajo de un gen e inducir tasas de transcripción más altas. En un proceso llamado ‘bucle’, la cadena de ADN se doblará hasta permitir que los factores de transcripción se unan a potenciadores para establecer interacciones proteína-proteína con proteínas mediadores y el complejo de preiniciación. Los factores de transcripción específicos que se unen a sitios potenciadores para promover la transcripción son conocidos como activadores, mientras que los que bloquean o reducen la transripción son llamados represores. La presencia de factores específicos de transcripción y elementos reguladores distales permiten la expresión diferencial de genes, por ejemplo, activar o desactivar diferentes genes durante el desarrollo temprano para determinar si la célula será una célula cutánea o una neurona, así como la transcripción coordinada de genes funcionales relacionados. Se han identificado más de 1,500 factores de transcripción distintos en los humanos, que regulan una gran variedad de genes cruciales, desde la determinación de los tipos de células al principio del desarrollo, hasta la respuesta celular a distintas condiciones ambientales.

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Transcription Factors

Los factores de transcripción específicos del tejido contribuyen a diversas funciones celulares en los mamíferos. Por ejemplo, el gen de la beta globina, un componente importante de la hemoglobina, está presente en todas las células del cuerpo. Sin embargo, sólo se expresa en los glóbulos rojos porque los factores de transcripción que pueden unirse a las secuencias promotoras del gen de la beta globina sólo se expresan en estas células. Los factores de transcripción específicos del tejido también garantizan que las mutaciones en estos factores pueden afectar solo a la función de ciertos tejidos o partes del cuerpo sin afectar a todo el organismo.

Una capa adicional de complejidad se añade por factores de transcripción en eucariotas que ejercen el control combinatorio. Eso significa que la información proporcionada por varios factores de transcripción regula sincrónicamente la expresión de un solo gen. La combinación de varios activadores y represores transcripcionales permite que un gen se regule diferencialmente y se adapte a una variedad de cambios ambientales sin necesidad de genes adicionales.

Suggested Reading

Lee, Tong Ihn, and Richard A. Young. “Transcriptional Regulation and Its Misregulation in Disease.” Cell 152, no. 6 (March 14, 2013): 1237–51. [Source]

Inukai, Sachi, Kian Hong Kock, and Martha L. Bulyk. “Transcription Factor–DNA Binding: Beyond Binding Site Motifs.” Current Opinion in Genetics & Development 43 (April 2017): 110–19. [Source]