¿La tasa de transcripción afecta la expresión génica?

Los niveles de expresión de un gen es la cantidad de ARNm de ese gen producido. Los niveles de expresión pueden aumentar ya sea en 1) aumentando la velocidad de transcripción o 2) aumentando el tiempo en que se expresa el gen.

La traducción del ARNm a la proteína puede incrementarse en 1) un mayor número de ARNm, 2) un mayor número de ribosomas, o 3) disminuyendo la degradación del ARNm (que le permite permanecer intacto y traducirse por más tiempo).

Hay varios ejemplos en los que aumentar el tiempo de transcripción de un gen en desarrollo tiene grandes cambios en la morfología. Uno de estos está en los huesos de la muñeca de pájaros y murciélagos:

La longitud de los metacarpianos es mucho más larga en pájaros y murciélagos que otros mamíferos o reptiles. Esto no se debe a un nuevo gen, sino a una extensión del tiempo de expresión de BMP-2 durante el desarrollo embrionario. En las aves, el tiempo de expresión es aproximadamente (si recuerdo correctamente de un seminario que escuché hace años) 8 horas más que en los humanos.

La mutación está en el gen del factor de transcripción, por supuesto. La proteína del factor de transcripción es responsable de unirse al sitio del promotor para mantener el gen activado. Un enlace más estricto significa un tiempo de enlace más largo = expresión más larga.

La transcripción en sí misma se debe a la enzima ARN polimerasa:

No he visto (y no puedo encontrar fácilmente) dónde las mutaciones que 1) aumentan el número de moléculas de ARN polimerasa o 2) la velocidad a la que transcriben el ADN al ARNm han afectado la evolución. Por lo que puedo decir, la ARN polimerasa está optimizada.

La tasa de transcripción (cantidad realmente) generalmente se usa como un indicador de los niveles de proteína, por lo tanto, la expresión génica de una determinada proteína. La tasa de transcripción, realmente la cantidad de transcripción, es lo que diferencia a todas las células de nuestros cuerpos. A medida que los niveles de transcripción aumentan y disminuyen con el tiempo, vemos los cambios dentro de las líneas celulares, como cuando los glóbulos rojos producen cantidades masivas de ribosomas y ARNm de hemoglobina, y finalmente no tienen ninguno como células maduras. Hay cambios dentro de los tejidos que realmente dependen de la velocidad de transcripción a lo largo del tiempo en respuesta a los niveles hormonales variables que los diferencian.

Sin embargo, la velocidad a la que ocurre la transcripción es bastante constante, cuando los inhibidores están presentes frente a cuando están ausentes controla en gran medida la velocidad de transcripción. Dicho esto, hay una variedad de factores que aparecen después de la transcripción y cambian la expresión, como el papel del siRNA que actúa como una secuencia guía para que una proteína destruya el ARNm objetivo, esto significa que incluso después de la transcripción, no produce proteínas. La tasa de transcripción depende en gran medida de las hormonas, los factores ambientales y los estímulos intrínsecos.

Las mutaciones genéticas no afectan mucho a los organismos en el día a día. Si bien cada célula tiene que lidiar con el estrés oxidativo, y algunas tienen que lidiar con toxinas, daños por rayos UV, errores de replicación, cambio espontáneo de bases, etc. Todo esto no tiene un impacto significativo en el transcurso de un día, solo en el transcurso del día. de toda la vida es el daño que hace significativo.

La pregunta también pregunta acerca de cómo las tasas de expresión cambian las tasas de expresión, por tautología, supongo.

La mayor tasa de transcripción aumenta la probabilidad de que las enzimas involucradas no corrijan las mutaciones. También puede interferir con los circuitos internos de retroalimentación que modulan el crecimiento celular.

Puede pensar en una célula cancerosa maligna como aquella que tiene el acelerador (transcripción) atascado a toda velocidad mientras desactiva los descansos (apoptosis que destruye y recicla las células disfuncionales antes de que dañen). Luego tenemos una célula que no muere naturalmente y no puede realizar su función original, pero se divide más rápido de lo normal, formando tumores que se propagan sin control por todo el cuerpo.

Sí, la tasa de transcripción es uno de los factores más importantes para establecer la expresión génica. La transcripción es un paso en el proceso de expresión génica, por lo tanto, cuanto más transcripción de un gen en particular, más expresión.

Los factores de transcripción pueden inhibirse mediante mecanismos epigenéticos como la metilación, la localización nuclear, la modificación de histonas y el plegamiento. Esto impedirá la transcripción y, por lo tanto, disminuirá o eliminará la expresión del gen. El momento de la transcripción también es clave, porque es durante la diferenciación celular, especialmente durante la etapa embrionaria del desarrollo, que la expresión genética es más profunda.

Otro factor además de la frecuencia de transcripción es la duplicación poliploidal de secuencias genéticas que puede aumentar la expresión fenotípica sin aumentar la transcripción de ninguna secuencia.