Otro tipo de control es la
expresión génica que esta mediada por la concentración de los trifosfato. La
célula se adapta a diversas circunstancias. El número de ribosomas se adapta al
grado de crecimiento de la célula. Si el crecimiento es rápido se a necesitan
mas ribosomas. Si la célula tiene muchos nutrientes tienen muchos trifosfato. Estos
nucleótidos trifosfato son muy frecuentes en la zona de iniciación de la
transcripción (ATP y GTP) del ARNr. Si hay muchos tenemos una alta síntesis de
ARNr. Con esto tenemos altos niveles de transcripción por lo que el crecimiento
será mayor. Una alta tasa de traducción
produce un mayor gasto de ATP y GTP. Se forma un circuito cerrado que modula la
producción de crecimiento y ARN.
Existe el sistema global
de control que permite la regulación de
varios operones que no tienen un regulon funcional, pero todos ellos responden
a una misma señal específica. La represión catabólica consiste en que un gran
número de enzimas catabólicas no se sintetizan siempre y cuando esta presente
en el medio una fuente de carbono y energía que sea más asimilable se sintetizan
las enzimas que catabolizan para esa sustancia y para ninguna más. La
regulación catabólica por glucosa es un ejemplo. A través de regulación
positiva medida por una proteína activadora que se une al ADN y media la
transcripción. La proteína se denomina CAP (proteína activadora de catabolitos)
para que se pueda unir es necesario que tenga AMPc y mientras haya glucosa la
transcripción regulada por la proteína CAP no tendría lugar debido a que a una
alta concentración de glucosa intracelular mantiene una baja concentración de
AMPc intracelular y no alcanza el nivel necesario para alcanzar a CAP e
interaccione con el ADN. Hay mecanismos de regulación adicionales. El Lac esta
regulado por un propio represor y por este también. Otro sistema de regulación
metabólica que se utiliza es el factor sigma específica. Las interacciones con
el promotor están en las regiones -35 y -10 que son a las que se une el factor
sigma. Dependiendo de la secuencia del promotor tendrá afinidad por una sigma u
otro. En E. colí hay 7 distintos, el sigma 70 es el responsable de la mayoría
de los genes. La respuesta al choque térmico se mide por el factor sigma 32 que
se sintetiza en todo momento, pero tiene una vida media de 2 ó 3 minutos. Una
vez pasado el tiempo se degrada, por lo que no entraría en el proceso de inicio
de la transcripción. Sin embargo, si hay un choque térmico la situación cambia,
debido a que la proteína DNAK que es la encargada de degradar el sigma y además
es chaperona, dirige su actividad a la recuperación del plegamiento de muchas
proteínas implicadas en el choque térmico, por lo que la concentración de sigma
32 aumenta y permite que se transcriba genes que recuperan a la célula del
efecto térmico. Una vez que se ha recuperado la proteína sintetiza mas DNAK que
degradan a los sigmas 32 y volvemos a la situación inicial. En la
esporalizacion de Bacillus subtilis se produce por este sistema. La presencia
en quórum es otro ejemplo, cuando la célula detecta individuos de la misma
especie mediante la secreción de la derivación de AHL que se secreta al medio y cuando consigue una
concertación umbral se genera la respuesta. La bioluminiscencia es otro de los
ejemplos.
Hay sistemas en los que no hay
una relación entre la sustancia y la respuesta. Hay un receptor que recoge la
sustancia y produce la sustancia que produce en el ADN la actuación o
desactivación. Otro sistema de transducción de señales es el sistema EFC que
regula señales extracelulares. Los factores sigma son diferentes y se
cotranscriben con factores antisigma que produce la inactivacion. Forma un
complejo de membrana que a respuesta de una señal se libera el factor sigma el
cual transcribe el gen.
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