BioRazetti - Factores de transcripción

Factores de transcripción

¿Qué es un factor de transcripción?

Los Factores de Transcripción son proteínas que tienen la capacidad de reconocer secuencias de ADN, y así controlar la expresión de los genes. ^{1, 2, 3, 4}

Ubicación en la célula y activación

Se pueden encontrar dentro del núcleo celular por ejemplo, el HNF-4α (Factor Nuclear del Hepatocito-4α) y HNF-1α (Factor Nuclear del Hepatocito-1α), como fuera del mismo por ejemplo, la familia de proteínas SREBP (Proteína de Unión al Elemento Regulador del Esterol) que se encuentran en el Retículo Endoplásmico, y los Receptores de Hormonas Esteroideas que están en el Citoplasma).^{5, 6, 7}Estas moléculas pueden encontrarse inactivas, y deben pasar por un proceso específico (fosforilación, proteólisis, etc) para así activarse. ⁸

Mecanismo de la Secreción de Insulina por la Célula β Pancreática. Véase que HNF-4α y HNF-1α se encuentran en el Núcleo Celular. Imagen tomada de Defectos genéticos de la glucocinasa y alteraciones del metabolismo hidrocarbonado.

Receptores de Estrógenos. Fíjese que al unirse la hormona con su receptor, se transloca al núcleo para activar la expresión de genes específicos. Imagen tomada de Is Sexual Identity Optional? A Study of The Genetics of Transsexuality

Activación de las Proteinas SREBP. Fíjese que al activarse se transloca al Núcleo Celular para así activar la expresión de genes específicos. Imagen tomada de: Herrera Castillón E, Ramos Álvarez M, Roca Salom P, Vianas Arriba M, Bioquímica básica + StudentConsult en español. Philadelphia: Elsevier Health Sciences Spain; 2014

¿Qué une a los Factores de Transcripción del ADN?

Esquema sobre las fuerzas de atracción entre los Factores de Transcripción y el ADN.Elaborado por Roberto Pulido.

Además estas moléculas tiene alta especificidad hacia los genes a los cuales se unen. ²

La Inducción y Represión de los Genes.

Los Factores de Transcripción, pueden actuar solas, uniéndose a su gen específico; o también, pueden actuar en conjunto con otras moléculas, como transactivadores, coactivadores y hasta con el complejo de transcripción basal, y gracias a su interacción se incrementa la transcripción (inducción); o pueden unirse a correpresores, y por su interacción disminuye la velocidad de transcripción (represión).^{2, 3, 8}

Tipos de Factores de Transcripción

Basales o Generales

Se unen al promotor del gen que se va a expresar, para así formar el Complejo de Transcripción Basal durante la fase de inicio de la Transcripción, para el reclutamiento de la ARNp II.^{2, 3, 7, 10, 11}

Específicos o Trans

Se unen a los Factores Cis, localizados decenas de miles de pares de bases o también muy cerca, aguas arriba (5’) o abajo (3’) del promotor del gen que se va a expresar.^3, ^{7, 12, 13}

Estos elementos se pueden dividir según el efecto que causan en la Transcripción:

Proteínas Activadoras: Al interaccionar con los Potenciadores o Enhancers (Factor Cis), aumentan el ritmo de la transcripción y por ende la síntesis de la proteína codificante.^{2, 3,}^{7, 8, 10, 12, 13}
Proteínas Represoras: Al interaccionar con los Silenciadores o Silencers (Factor Cis) disminuyen el ritmo de la transcripción como la síntesis de la proteína codificante.^{2, 3, 7, 8, 13}

Dibujo esquemático de los factores de transcripción.Imagen extraída de Fundamentos y Metodologías Innovadoras para el Mejoramiento Genético de Maíz.

Los Factores de Transcripción, tienen estructuras supersecundarias específicas, que le permiten interactuar con el ADN: ^{1, 2, 8, 9, 10}

Mapa mental de las estructuras suprasecundarias de los Factores de Transcripción.Elaborado por Roberto Pulido. Imagenes tomadas de: Devlin T. Bioquímica. 4th ed. Barcelona: Reverté; 2004

Hay mutaciones en los Factores de Transcripción que son la causa de aparición de Diabetes tipo MODY, como es el caso de:

Diabetes MODY 1: Causada por la mutación del gen que al expresarse, sintetiza a HNF-4α, el cual se localiza en el locus 20q13.12.^{3, 14, 15, 16, 17, 18, 19}
Diabetes MODY 3: Causada por mutación del gen que al expresarse, sintetiza a HNF-1α, el cual se localiza en el locus 12q24.31. ^{3, 14, 15, 17, 18, 19, 26}

Sin embargo, en el caso de la Diabetes MODY 2 la mutación se presenta en el gen de la Glucoquinasa (GCK) localizado en el locus 7p13, y no en los Factores de Transcripción, por lo tanto, estas moléculas no presentan mutación alguna.^{3, 11, 14, 15, 17, 18, 19, 23, 24}

El HIF y la Diabetes.

Hay investigaciones que nos indican que, los Factores de Inducción a Hipoxia (HIF) también pueden afectar a la secreción de insulina por las células Beta de los Islotes de Langerhans del Páncreas, causando Diabetes tipo 2 y Síndrome Metabólico. Pero, aún se necesitan más investigaciones en estos casos para así poder dilucidar de forma más precisa la relación entre la ruta de respuesta a la hipoxia (HIF) y la diabetes e identificar los posibles mecanismos biológicos subyacentes.^{21, 26}

En resumen...

Mapa mental sobre los Factores de Transcripción.Elaborado por Saurielys Nieves.

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