Silenciador (genética)

El ADN contiene genes y proporciona la plantilla para producir ARN mensajero (ARNm).

Dado que la represión es activa, los elementos silenciadores se dirigen al ensamblaje de GTF, necesarios para la transcripción del gen.

[3]​ Los silenciadores también se dirigen a los sitios de helicasa en el ADN que son ricos en adenina y timina (AT) y propensos a desenrollar el ADN, lo que deja espacio para iniciar la transcripción.

Las NRE pueden inducir una curvatura en la región promotora para bloquear interacciones, como se ve cuando una NRE se une a Yin-Yang 1 (YY1),[4]​ y también a señales reguladoras de flanco o regiones promotoras.

El mejor ejemplo de esto es el factor silenciador neuronal-restrictivo (NRSF) que es producido por el gen REST.

Cuando un silenciador reprime REST, NRSF también se inhibe, lo que permite la transcripción de genes neuronales.

Los potenciadores también funcionan con factores de transcripción para iniciar la expresión, al igual que los silenciadores pueden hacerlo con los represores.

[5]​ Los genes de los procariotas se agrupan basándose en funciones similares en unidades llamadas operones que consisten en un promotor y un operador.

El operador es el sitio de unión para el represor y por lo tanto tiene una función equivalente a la región silenciadora en el ADN eucariota.

El operón lac en el procariota E. coli consiste en genes que producen enzimas para descomponer la lactosa.

Los tres genes funcionales de este operón son lacZ, lacY y lacA.

Los eucariotas tienen un genoma mucho más grande y, por lo tanto, tienen diferentes métodos de regulación génica que los procariotas.

[7]​ A nivel transcripcional, la expresión génica se regula alterando las tasas de transcripción.

[8]​ Los silenciadores en eucariotas controlan la expresión génica en un nivel transcripcional en el que no se transcribe el ARNm.

De hecho, en muchos casos, REST/NSRF actúa junto con RE-1/NRSE para reprimir e influir en las células no neuronales.

[12]​ Las mutaciones en los complejos del grupo Polycomb (PcG) también presentaron modificaciones significativas en los sistemas fisiológicos de los organismos.

Por lo tanto, la modificación de los elementos y secuencias del silenciador puede resultar en cambios devastadores o imperceptibles.

[11]​ Todas estas alteraciones pueden atribuirse a un patrón inadecuado del ectodermo durante el desarrollo de Xenopus.

En última instancia, el funcionamiento inadecuado de estos factores puede resultar en un tubo neural aberrante, ganglios craneales y desarrollo ocular en Xenopus.

La enfermedad de Huntington (EH) es un trastorno neurodegenerativo hereditario, con síntomas que surgen durante la edad adulta media del individuo.

REST/NRSF es un importante elemento silenciador que se une a regiones reguladoras para controlar la expresión de ciertas proteínas involucradas en las funciones neurales.

Por tanto, una inducción anormal del gen ANP puede provocar hipertrofia ventricular y graves consecuencias cardiacas.

Por lo tanto, los estudios han revelado la correlación entre REST/NRSF y RE1/NRSE en la regulación de la expresión del gen ANP en miocitos ventriculares.

El Polycomb Repressive Complex 1 (PRC 1) está directamente involucrado en el proceso de hematopoyesis y funciona junto con, por ejemplo, el gen PcG “Bmi1”.

Los estudios en ratones indican que los organismos con "Bmi1" mutado demuestran un funcionamiento mitocondrial deficiente y también obstaculizan la capacidad de las células hematopoyéticas para autorrenovarse.

Por lo tanto, los genes y proteínas del grupo Polycomb están involucrados en el mantenimiento adecuado de la hematopoyesis en el cuerpo.

Estructura química del ADN con enlaces de hidrógeno entre nucleótidos representados como líneas de puntos.
La región 3 'no traducida del ARNm marcada con 3' UTR. Normalmente, alrededor de 700 nucleótidos en ARNm humano.
Una imagen simple de cómo un potenciador y un silenciador afectan la función de una región promotora
1: ARN polimerasa, 2: Represor (LacI), 3: Promotor, 4: Operador, 5: Lactosa, 6: lacZ, 7: lacY, 8: lacA. Superior: El operón lac está inicialmente reprimido porque la lactosa no está presente para inhibir el represor. Inferior: el represor LacI se inhibe porque se une a la lactosa y se inicia la transcripción del operón lac para la descomposición de la lactosa.
El ADN se transcribe en ARNm, los intrones se empalman durante la regulación postranscripcional y los exones restantes comprenden el ARNm.
Caja TATA, un promotor basal común en eucariotas. La caja TATA se agrupa con el TFIIB y el sitio iniciador de la transcripción y el elemento promotor corriente abajo se encuentran a varios pares de bases de distancia.
Plegado neuronal adecuado. Las células especializadas llamadas notocorda (A) inducen al ectodermo por encima de él para convertirse en el sistema nervioso primitivo. (B) Se forma el tubo neural (C) Da lugar al cerebro y la médula espinal. (D) Las células de la cresta neural migrarán a diferentes regiones del embrión para iniciar el desarrollo de la glía, los pigmentos y otras estructuras neurales. El patrón de ectodermo anormal provocará un plegamiento neuronal anormal y nulo.
Médula ósea de un paciente con leucemia linfoblástica aguda