Promotores y Elementos Cis-Actuantes
Los promotores y otros elementos cis-actuantes son secuencias de ADN, ubicadas en la misma molécula que el gen que controlan, que determinan dónde comienza la transcripción y cómo se regula. Proporcionan la plataforma de unión para la ARN polimerasa y las proteínas reguladoras, y su composición establece la fuerza, el momento y la especificidad tisular de la expresión de un gen.
Definition
Un promotor es la región de ADN cis-actuante que dirige el inicio de la transcripción de un gen; los elementos cis-actuantes, de manera más amplia, son secuencias de ADN en la misma molécula cuya presencia y disposición regulan la transcripción al servir como sitios de unión para la maquinaria de transcripción y las proteínas reguladoras.
Scope
El tema abarca el promotor central que posiciona el sitio de inicio (incluyendo elementos como la caja TATA y el iniciador), las secuencias reguladoras proximales y distales (potenciadores, silenciadores, aisladores), y cómo las características de la cromatina marcan los promotores activos. Distingue las secuencias cis-actuantes (misma molécula) de las proteínas trans-actuantes que las leen, y se trata a un nivel de referencia-educativo.
Core questions
- ¿Qué secuencias de ADN especifican dónde y con qué intensidad comienza la transcripción?
- ¿Cómo influyen los potenciadores distales en un promotor a largas distancias genómicas?
- ¿Qué distingue un elemento cis-actuante de un factor trans-actuante?
Key concepts
- Promotor central y sitio de inicio de la transcripción
- Caja TATA y elemento iniciador
- Potenciadores y silenciadores
- Aisladores
- Promotores de islas CpG
- Regulación cis versus trans
- ARN potenciadores
Mechanisms
El promotor central contiene motivos de secuencia cortos, como la caja TATA y el iniciador, que posicionan la maquinaria de transcripción basal y definen el sitio de inicio, mientras que la mezcla precisa de elementos ajusta la fuerza y la capacidad de respuesta del promotor. Los potenciadores distales actúan en gran medida independientemente de la orientación y la distancia al formar bucles para entrar en contacto con sus promotores objetivo, y los aisladores delimitan los dominios reguladores. En las células humanas, la mayoría de los promotores activos presentan marcas de cromatina características y muchos están incrustados en islas CpG, y algunos potenciadores son transcritos en ARN no codificantes que acompañan su actividad reguladora.
Clinical relevance
Las mutaciones y variantes en promotores y potenciadores pueden cambiar la dosificación génica y contribuir a enfermedades heredadas y adquiridas, y muchas variantes genéticas asociadas a enfermedades se encuentran en estas regiones reguladoras en lugar de en la secuencia codificante. Esta entrada describe esas secuencias a nivel de referencia y no constituye una base para la interpretación clínica de las variantes de un individuo.
History
Los estudios clásicos de promotores y potenciadores en la década de 1980 definieron los elementos centrales cortos y la acción de largo alcance de los potenciadores. La revisión de Smale y Kadonaga de 2003 consolidó el promotor central de la ARN polimerasa II, y el mapeo de cromatina y transcripción a escala genómica mostró posteriormente cómo se marcan los promotores y cómo los potenciadores, incluidos los transcritos, organizan la expresión génica.
Key figures
- Stephen T. Smale
- James T. Kadonaga
- Joanna Wysocka
- Richard A. Young
Related topics
Seminal works
- smale-kadonaga-2003
- long-2016
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre un promotor y un potenciador?
- Un promotor es la secuencia al inicio del gen que posiciona la maquinaria de transcripción, mientras que un potenciador es una secuencia reguladora que puede aumentar la transcripción a distancia y en cualquier orientación al contactar con el promotor.
- ¿Qué significa cis-actuante?
- Un elemento cis-actuante es una secuencia de ADN que regula un gen en la misma molécula de ADN, a diferencia de los factores trans-actuantes, que son proteínas (o ARN) difusibles que actúan sobre secuencias objetivo independientemente de su ubicación.