MECANISMOS DE CONTROL EN GENÉTICA
participación de la proteína CAP y el AMP cíclico en la
activación del sitio promotor.
10.4
10.5
descubre ningún mecanismo tipo operón en los eucariotes, los patrones de distribución de las diferentes clases de DNA dentro del genoma sugieren la
existencia de una organización correspondiente en
los sistemas de control. La enorme cantidad de DNA
que no participa en la síntesis de proteínas y ni siquiera en la de RNA sugiere que buena parte del
DNA del genoma interviene en el control de la expresión génica. En vista de que una parte considerable
de ese DNA aparentemente no funcional está esparcido por todo el genoma, quizá los sistemas de control integren una red molecular intercomunicada
análoga a las redes nerviosas de los invertebrados
primitivos.
¿Por qué es inadecuado el concepto de un solo
gen como unidad hereditaria por excelencia para
explicar de manera global la síntesis de proteínas,
la recombinación y la mutación?
La función primaria del gen es codificar una proteína.
Por tanto, debe haber suficiente DNA para codificar cada
uno de los aminoácidos que constituyen la estructura
primaria de la proteína. Ese segmento mínimo de DNA
recibe el nombre de cistrón y es la unidad funcional
básica del gen; sin embargo, existen unidades
funcionales inferiores a este nivel primario. Una
mutación implica un cambio en el mensaje original
almacenado en el cistrón. Dicho cambio puede conducir
a la síntesis de una proteína alterada o a la suspensión
de esa síntesis. Dado que en algunos casos el cambio
de una sola base basta para que haya mutación, incluso
segmentos muy pequeños de DNA pueden constituir
una unidad de mutación: el mutón. Por consiguiente, el
cistrón puede contener cientos de mutones.
Todavía no se sabe con claridad cuál es el segmento mínimo de DNA que participa en los intercambios de información genética. Es factible que el
intercambio de un número relativamente escaso de
bases entre los cromosomas no dé por resultado la
transferencia mutua de material informativo intacto.
Quizá el recón, la unidad mínima de recombinación, sea
un poco más corto que el cistrón completo.
10.7
Describa dos mecanismos presentes en las células eucarióticas para la síntesis masiva de proteínas y RNA.
Hasta ahora no se ha descubierto ningún mecanismo de tipo operón en los eucariotes. Entonces,
¿cómo supone el lector que se realiza el control
del genoma?
Un hecho que sugiere la existencia de mecanismos
interruptores a gran escala es la tendencia del material génico activo a estar localizado en un área determinada del cromosoma, mientras que las reglones
heterocromáticas no transcriptibles se encuentran en
otros sitios. Quizá esas regiones se comporten
como unidades funcionales. Aunque todavía no se
¿Qué ventajas puede tener la existencia de genes
partidos?
Los exones pueden representar subunidades de una
enorme cadena polipeptídica. La existencia de varios
exones separables dentro del gen ofrece la oportunidad de "mezclar y probar" subunidades para
crear nuevos tipos de proteínas. Esa mezcla de
subunidades no podría ocurrir fácilmente entre los
procariotes.
La prolongación del gen aumenta las posibilidades de recombinación entre genes diferentes. Por
otra parte, es más probable que el punto de transferencia efectiva de material cromosómlco de una unidad a otra sea una región no codificadora en vez de un
exón. Esto reduce la posibilidad de dañar un producto proteínico como resultado de un intercambio
de DNA.
Dado que la excisión de las regiones no codificadoras es parte del procesamiento de las copias
premensajeras, la alteración de las secuencias de
empalme puede permitir la síntesis simultánea de diferentes tipos de proteínas. Así, la célula puede
experimentar con una nueva combinación de exones sin
perder sus combinaciones previas.
En muchas de las proteínas globulares, el límite
entre el exón y el intrón corresponde a un sitio de
plegamiento proteínico. Esto genera una conexión
funcional entre el material codificador y la subestructura del producto proteínico final. Esa duplicación de los
dominios estructurales de las proteínas ocasionada por los
límites entre los intrones y los exones del mRNA puede
verse en algunas deshidrogenases.
La existencia de copias múltiples de muchos genes,
sobre todo los que codifican unidades de RNA ribosomal, constituye una vía amplificada para la síntesis de
materiales que son necesarios en grandes cantidades.
Muchos de esos genes repetitivos ocurren en forma de
tándem (sucesión lineal), pero otros realizan la
amplificación por replicación local de la cadena de DNA
para producir un segmento polifónico dentro del
cromosoma. El nucléolo, que está asociado con la
producción y el almacenamiento de rRNA, es una región
de este tipo.
10.6
139
10.8
Describa dos posibles funciones de las histonascomo activadores de genes durante la transcripción.
El estrecho enrollamiento del DNA alrededor de los
núcleos histónicos del nucleosoma puede generar puntos
de tensión vulnerables a los factores regula-torios. Por
otra parte, las histonas pueden modificar la estrechez de
sus interacciones con el DNA y, de ese modo, hacer
que algunos segmentos del DNA sean más accesibles
a los factores que inician la transcripción.