Promotores y Factores de Transcripción

Las secuencias de ADN que marcan dónde comienza la transcripción y las proteínas que las leen para activar o desactivar genes y ajustar su producción.

Definition

Un promotor es la región de ADN que dirige el inicio de la transcripción de un gen; los factores de transcripción son proteínas que se unen a las secuencias promotoras y potenciadoras para reclutar o modular la ARN polimerasa, controlando así si un gen se transcribe y en qué medida.

Scope

Este tema abarca los elementos de ADN de acción cis —promotores centrales, elementos proximales y potenciadores distales— y las proteínas de acción trans que se unen a ellos: factores de transcripción generales necesarios para posicionar la polimerasa y reguladores específicos de secuencia que activan o reprimen genes particulares. Aborda cómo estos elementos y factores se combinan para determinar cuándo y con qué intensidad se transcribe un gen. La lógica posterior de los circuitos reguladores se desarrolla en el área de regulación génica.

Core questions

• ¿Qué elementos de secuencia definen un promotor y dónde se localizan?
• ¿Cómo ayudan los factores de transcripción generales a posicionar la polimerasa?
• ¿Cómo activan o reprimen genes particulares los factores específicos de secuencia?
• ¿Cómo influyen los potenciadores distantes en la transcripción en un promotor?

Key theories

Control combinatorio por factores de transcripción

La transcripción de un gen se establece por la combinación particular de activadores y represores unidos a su promotor y potenciadores, por lo que un repertorio limitado de factores puede especificar un gran número de patrones de expresión distintos.

Elementos reguladores cis modulares

Los promotores centrales posicionan la polimerasa, mientras que elementos proximales y distales separados, como los potenciadores, unen factores reguladores y actúan a distancia, haciendo que el ADN regulador sea modular y combinable.

Mechanisms

Los factores de transcripción generales se ensamblan en el promotor central para reclutar y posicionar correctamente la ARN polimerasa, formando el aparato basal. Los factores de transcripción específicos de secuencia se unen a sus sitios diana en promotores y potenciadores a través de dominios de unión al ADN y utilizan dominios de activación o represión separados para reclutar coactivadores, correpresores y complejos modificadores de la cromatina. Los potenciadores pueden actuar a largas distancias mediante el bucle del ADN interviniente, de modo que los factores unidos contactan con el aparato basal, integrando muchas entradas en un único nivel de transcripción.

Clinical relevance

Las mutaciones en promotores, potenciadores y factores de transcripción causan trastornos del desarrollo y cánceres, y los factores de transcripción son objetivos terapéuticos intensamente estudiados; enmarcado como importancia más que como guía clínica.

History

El análisis de promotores bacterianos y virales en las décadas de 1970 y 1980 definió secuencias promotoras conservadas, y la clonación de los primeros factores de transcripción eucariotas específicos de secuencia estableció la visión combinatoria y modular del control génico, ahora estándar en biología molecular.

Key figures

• Robert Tjian
• Mark Ptashne

Seminal works

• lodish2016
• alberts2014

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre un promotor y un potenciador?

Un promotor es el ADN adyacente al sitio de inicio donde se posiciona la polimerasa; un potenciador es un elemento regulador, a menudo distante, que aumenta la transcripción a través de factores unidos.

¿Todos los factores de transcripción activan los genes?

No. Algunos son activadores que aumentan la transcripción, mientras que otros son represores que la reducen o bloquean; el equilibrio determina la producción de un gen.