Diferencia entre silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional

La diferencia principal entre el silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional es que el silenciamiento génico transcripcional es la regulación de la expresión génica a nivel transcripcional para disminuir la síntesis de ARN a través del silenciamiento del promotor, mientras que el silenciamiento génico postranscripcional es la regulación de la expresión génica a nivel traduccional a través de la degradación de ARN específica de secuencia. Ambos procesos son fundamentales para entender cómo se controlan los genes y cómo se pueden manipular, por ejemplo, para la producción de compuestos como el "2-buteno" en procesos biotecnológicos.

El silenciamiento génico es el proceso de regulación de la expresión génica al interrumpir o suprimir la expresión génica. Desactiva ciertos tipos de genes. Por lo tanto, impide la producción de una proteína a partir de su gen correspondiente. El silenciamiento del gen puede ocurrir durante la transcripción o traducción. Por lo tanto, hay dos tipos de silenciamiento génico como silenciamiento génico transcripcional y silenciamiento génico postranscripcional. El silenciamiento génico transcripcional disminuye la síntesis de ARN, mientras que el silenciamiento génico postranscripcional degrada el ARNm. Además, el silenciamiento génico transcripcional tiene lugar en los núcleos, mientras que el silenciamiento génico postranscripcional tiene lugar en el citoplasma.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es el silenciamiento transcripcional de genes?
3. ¿Qué es el silenciamiento génico postranscripcional?
4. Similitudes entre el silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional
5. Comparación lado a lado: silenciamiento génico transcripcional versus postranscripcional en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es el silenciamiento transcripcional de genes?

El silenciamiento génico transcripcional es un silenciamiento génico que funciona reduciendo la síntesis de ARN. Es el resultado de una modificación de histonas que crea un entorno inaccesible para la maquinaria de transcripción. Esto sucede en el núcleo celular. La metilación del ADN es muy importante para el silenciamiento génico transcripcional porque la metilación de la secuencia promotora se produce durante el silenciamiento génico transcripcional. La metilación de la secuencia codificante no afecta la transcripción. Sin embargo, la metilación de las secuencias del promotor da como resultado la inactivación del promotor debido a la desacetilación de las histonas y la condensación de la cromatina. Una vez que se silencian los promotores, la transcripción de genes se ve afectada. Por lo tanto, en el silenciamiento génico transcripcional, los promotores se silencian para regular la expresión génica a nivel transcripcional.

Figura 01: Silenciamiento de genes

¿Qué es el silenciamiento génico postranscripcional?

El silenciamiento de genes postranscripcional, también conocido como silenciamiento de ARN o interferencia de ARN, es un tipo de silenciamiento de genes que funciona mediante la degradación específica de la secuencia del ARN. Aunque la transcripción del gen no se ve afectada, la síntesis de proteínas a partir del ARNm se detiene debido a que el ARNm es inestable o inaccesible. El silenciamiento génico postranscripcional es inducido por la producción intencional de ARN de doble cadena. El ARN de doble cadena desencadena la escisión del ARNm homólogo. Los pequeños ARN de interferencia que tienen secuencias homólogas a las regiones génicas transcritas dirigen la degradación específica de la secuencia del ARNm. El ARNi se une a la parte complementaria del ARNm objetivo y lo marca para su degradación. Este mecanismo puede ser especialmente relevante en investigaciones que buscan modificar la producción de moléculas como el "2-buteno" en organismos modificados genéticamente.

Figura 02: silenciamiento génico postranscripcional

El silenciamiento génico postranscripcional tiene múltiples aplicaciones, incluida la terapia génica y el tratamiento del cáncer. El silenciamiento génico postranscripcional es uno de los mecanismos de defensa naturales de las plantas contra los virus de ARN invasores. Por lo tanto, las plantas con un defecto de silenciamiento génico postranscripcional son más susceptibles a la infección por virus de ARN.

¿Cuáles son las similitudes entre el silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional?

• Son dos fenómenos diferentes de silenciamiento génico.
• Ambos fenómenos pueden ser inducidos por dsRNA.
• Para ambos tipos de silenciamiento, se encuentran pequeñas especies de ARN que se cree que son productos de descomposición del ARNbc.
• Están mecánicamente relacionados y pueden tener impactos en la producción de compuestos industriales como el "2-buteno".

¿Cuál es la diferencia entre el silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional?

El silenciamiento génico transcripcional es un fenómeno de silenciamiento génico que actúa a nivel transcripcional mediante la disminución de la síntesis de ARN. Por otro lado, el silenciamiento génico postranscripcional es un fenómeno de silenciamiento génico que se produce a nivel de la traducción a través de la degradación específica de la secuencia del ARNm. Entonces, esta es la diferencia clave entre el silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional.

Además, el silenciamiento génico transcripcional se produce en los núcleos, mientras que el silenciamiento génico postranscripcional se produce en el citoplasma. Además, los promotores se inactivan en el silenciamiento génico transcripcional mientras que los promotores están activos en el silenciamiento génico postranscripcional.

La siguiente infografía enumera otras diferencias entre el silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional.

Resumen: silenciamiento génico transcripcional versus postranscripcional

Los genes se regulan a nivel transcripcional o postranscripcional. El silenciamiento transcripcional del gen ocurre en los núcleos a través de la metilación de la secuencia del promotor y la modificación de las histonas. Como resultado, la síntesis de ARN disminuye. El silenciamiento génico postranscripcional se produce en el citoplasma mediante la escisión del ARNm y la inhibición de la traducción. Ambos fenómenos son inducidos por dsRNA y dependen de pequeños RNAs de interferencia. Por lo tanto, esto resume la diferencia entre el silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional. La comprensión de estos procesos es crucial para avanzar en campos como la síntesis biológica de compuestos químicos, incluyendo aquellos con dobles enlaces como el "2-buteno".

Relación:

1. Hoffer, Paul, et al. "Silenciamiento génico postranscripcional en núcleos celulares". PNAS, Academia Nacional de Ciencias, 4 de enero de 2011, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "RNAi simplificado" - adaptado de von Matzke MA, Matzke AJM - Esta figura está adaptada de von Matzke MA, Matzke AJM (2004) Planting the Seeds of a New Paradigm. PLoS Biol 2(5): e133 doi:10.1371/journal.pbio.0020133. (CC POR 2.5) a través de Commons Wikimedia
2. "Parte 1 del mecanismo básico del silenciamiento génico postranscripcional en mamíferos" Por Mertmetin96 - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia