Porcentaje del genoma dedicado a regular la expresión génica

Recientemente he estado estudiando el gen supresor de tumores p53 como modelo para la regulación de la expresión génica. Es asombroso cuántas modificaciones postraduccionales diferentes se conocen para regular la actividad de p53 y cuántos factores diferentes están involucrados en esta regulación.

Se postula que existen entre 20.000 y 30.000 genes en el genoma humano. ¿Existe una estimación del porcentaje de estos genes cuya función principal está relacionada con la regulación de la expresión génica?

@Amy Ver mi comentario a la respuesta de Larry.
Creo que necesitará encontrar una forma diferente de formular su pregunta. "Expresión génica" se refiere a la transcripción de marcos de lectura abiertos en ARNm. La modificación de proteínas postraduccional es un proceso celular separado y un campo de estudio separado con diferente terminología.
Y estoy de acuerdo con @Shigeta: si te estás metiendo en la regulación y el recambio de proteínas, entonces estás describiendo prácticamente "vida"
@Amy "Expresión génica = transcripción" es una visión muy limitada de la expresión génica. La definición de expresión más ampliamente aceptada es la derivación de un producto génico funcional a partir del gen. Si el propio ARN es funcional, entonces sí, la transcripción es suficiente. Pero para los genes que codifican proteínas, la "expresión génica" definitivamente incluye la traducción del ARNm. Muchas proteínas luego requieren un procesamiento adicional para ser funcionales, y se podría argumentar que una proteína no se expresa completamente hasta que es funcional. Sin embargo, ya sea que uno esté de acuerdo con eso o no, la expresión génica no es sinónimo de transcripción.
@Amy Aunque estoy de acuerdo en que la degradación y la rotación amplían innecesariamente el alcance de la pregunta.
Estoy diciendo que la "expresión de genes" está separada de la "expresión de proteínas". Uno se refiere a la transcripción y las modificaciones postranscripcionales del ARN. El otro se refiere a la traducción y las modificaciones postraduccionales de las proteínas. Y estoy totalmente en desacuerdo con "la proteína no se expresa completamente hasta que es funcional": hay muchos genes que codifican proteínas no funcionales. Si se traducen, se "expresan"

Respuestas (2)

De acuerdo, quitaré esto de los comentarios y pondré una respuesta para que todos trabajemos en ella.

Para responder directamente a su pregunta:

"¿Existe una estimación del porcentaje de estos genes cuya función principal está relacionada con la regulación de la expresión génica?"

Depende de cómo se defina "expresión génica". Y qué procesos celulares desea incluir en esa definición.

La respuesta de Larry es la respuesta estándar habitual, especialmente para las personas (como yo, ja) que han dedicado mucho tiempo al estudio de los factores de transcripción. Alrededor del 1% de los genes humanos tienen dominios de unión al ADN y se cree que están directamente involucrados en la regulación de la transcripción de genes en ARNm; estos son factores de transcripción (TF). Estrechamente relacionados están los cofactores , que regulan la expresión uniéndose a los TF oa la maquinaria de la ARN polimerasa, pero no directamente al ADN.

La regulación de la expresión génica también podría incluir modificaciones a nivel de cromatina; aquí incluiría remodeladores de cromatina , histona acetilasas , desacetilasas , metilasas y las propias histonas .

Las transcripciones de ARNm también pueden ser reguladas por miARN : reguladores postranscripcionales que se unen a secuencias complementarias en los ARNm diana, lo que conduce a la represión de la traducción o la degradación de la diana y el silenciamiento génico. Por lo tanto, también incluiría las proteínas involucradas en este proceso, sobre todo el complejo de silenciamiento inducido por ARN , que incluye a Dicer.

También hay proteínas involucradas en la estabilización y renovación del ARNm, lo que afecta la expresión génica.

No estoy seguro de si alguien ha sumado todos los genes anteriores para determinar un porcentaje general del genoma.

Si incluye en su definición de "regulación génica" la modificación postranscripcional, plegamiento de chaperonas, transporte intracelular, señalización extracelular e intracelular, etc., entonces Shigeta tiene razón, comienza a acercarse al 100%. En el sentido más básico, la vida misma es regulación genética .

Sí, mira FANTOM y su trabajo. Hay alrededor de 2000 factores de transcripción y cofactores en el genoma humano. Estas son proteínas, por supuesto. Si agrega un par (¿o unos pocos?) miles de microARN y unas pocas docenas de transcritos antisentido, aunque de tamaño pequeño, aumenta ese porcentaje.

Con alrededor del 70% del genoma humano transcrito, según algunas estimaciones, se podría argumentar que muchos de estos ARN no codificantes (cortos, largos, empalmados en trans) actúan de alguna manera para regular el proceso de ADN a ARNm a proteína.

(Puedo enviarle esos 2000 o más FANTOM TF si lo desea. Contácteme por correo electrónico).

Los factores de transcripción son sin duda importantes en la regulación, pero entendí que los TF solo regulan la transcripción. Para muchos genes, las modificaciones postraduccionales (fosforilación por quinasas, metilación por metiltransferasas, etc.) juegan un papel importante en la regulación de la expresión. También me gustaría incluir los genes que codifican estos factores en la estimación.
Para que quede claro, por "regulación de la expresión génica" quise referirme a cualquier cosa que tenga que ver con la regulación de la transcripción, la regulación de la traducción, la regulación de la actividad posterior a la traducción y la regulación de la degradación. Tal vez debería haberlo dicho de otra manera.
según estos estándares, la respuesta estaría más cerca del 100% porque cualquier proteína señalizadora estaría involucrada, así como también estarían incluidas las proteínas que enrutan las proteínas señalizadoras alrededor de las diversas partes de la célula. es difícil imaginar que se elimine un gen que no afecte la transcripción de un gen en algunas condiciones. Incluso las enzimas metabólicas probablemente contarían, ya que la transcripción a menudo está regulada por la concentración de metabolitos en la célula.
@shigeta Ese es un punto excelente. Una de las razones por las que escribí la pregunta en primer lugar es porque comenzaba a preguntarme cómo podrían ser posibles esquemas de regulación tan complejos sin que la mayoría de los genes en el genoma se dediquen principalmente a la regulación de otros genes. Y entiendo que la pregunta se complica por el hecho de que las proteínas pueden tener diferentes funciones en diferentes contextos, razón por la cual en la pregunta original usé (quizás ingenuamente) las palabras "función primaria".
@shigeta Si escribiera una respuesta que comenzara con "No, no hay una estimación" y luego brindara una explicación basada en su comentario (o simplemente copiara y pegara su comentario), estoy seguro de que obtendría algunos votos. ! Definitivamente obtendrías el mío, ¡e incluso podrías obtener la respuesta del aceptador!
@Larry_Parnell +1 por mencionar la transcripción de la mayor parte del genoma.
parecía demasiado difícil de poner en forma de respuesta. "todo es todo" es una mentalidad común en la que puede deslizarse con la biología celular y las redes genéticas, pero gracias por la sugerencia. No tengo ninguna referencia real. es una especie de perogrullada en el trabajo.
Porcentaje del genoma dedicado a regular la expresión génica
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