¿Qué es un gen? ¿Como se organiza?
La definición de gen ha ido cambiando con el tiempo. Al principio se decía que una gen era una secuencia del ADN que al transcribirse se traducía a una proteína.
Un gen= una proteína.
Sin embargo al conocer en profundidad las proteínas éstas estaban formadas por distintos polipéptidos, cada uno codificado por un gen determinado, por lo tanto surgió un nuevo concepto.
Un gen = un polipéptido.
Más adelante al revisar el hecho de que los ARNs como el de los ribosomas, los ARN de transferencia y otros que nunca se traducen a un polipéptido pero que su información está en el ADN se pasó a decir que un gen es una unidad de Transcripción. Es decir una región del ADN que se transcribe a un ARN. Ver Página de Replicación y transcripción
Procariotas
Los genes de las bacterias y de los organismos superiores se diferencian en su organización. Esto es debido a que el genoma bacteriano es muy pequeño y debe reducir la información al mínimo posible.
operon lactosa por Gabriela Iglesias
Eucariotas
Al revés el genoma humano es tan amplio que se dice que solo el 10% posee genes, así que muchas regiones no codificantes rodean a los genes e incluso estás dentro de ellos INTRONES) o sea son genes discontinuos poseen intrones y EXONES (regiones codificantes) que luego se remueven en el splicing.
Por lo tanto en las bacterias se transcriben varios genes juntos que están relacionados en una ruta metabólica. Por otra parte no poseen intrones y exones.
Los genes eucariotas en cambio se transcriben solos, cada uno por separado en una sola unidad de transcripción que puede ser simple o compleja, dependiendo de si ese gen se transcribe siempre igual en todos los tejidos o si sufre variaciones en cada tipo de célula o tejido.
Ver Página de Replicación y transcripción
Diferencias entre eucariotas y procariotas
Las unidades de transcripción de varios genes de las bacterias se organizan como un OPERON. Un ejemplo clásico es el Operón Lactosa.
En esos casos varios genes se transcriben juntos bajo el comando de un solo promotor, ya que el producto de esos genes (3 enzimas son necesarios en la misma vía metabólica de la degradación de la lactosa), se transcriben a un solo mensajero pero luego el mensajero se traduce o se sintetizan 3 enzimas o 3 polipéptidos
En cambio los eucariotas son mas complejos pueden estar organizados como una unidad de transcripción simple o unidad de transcripción compleja que originan distintos tipos de ARNm según el tejido donde se expresan.
Las unidades de transcripción simple, tiene un solo promotor, o sea un solo inicio de la transcripción, una sola secuencia de fin de la transcripción y una solo forma de eliminar intrones (splicing) en todos los tejidos.
Siempre cada mensajero lleva la información de una sola proteína o polipéptido (nunca dos o 3 como en bacterias)
Gen eucariota simple
En cambio en las unidades de transcripción compleja el gen puede tener más de un promotor, permitiendo que en algunos tejidos el mensajero transcripto comience en el primero y otros tejido en el segundo, dando pequeñas variaciones en la proteína final (extremo amino de la misma), pero siempre se sintetizará un sólo polipéptido en cada tejido.
Puede también tener más de un sitio de polyadenilación (fin de transcripción) o sea que en un tejido puede finalizar la transcripción en el primero y en otro tejido en otro, dando pequeñas variaciones en el polipéptido en el extremo carboxilo.
También puede haber splicing alternativo, eso quiere decir que en algún tejido puede removerse juntos con los intrones un exón también, y en otros tejido no, eso daría un polipéptido con variaciones internas en su secuencia, pero en el mismo tejido se producirá siempre igual.
Este tipo de organización de los genes permite que por ejemplo la miosina (proteína de los músculos) tenga variaciones en cada tejido específico, no será la misma miosina en el músculo cardíaco que en el músculo estriado.
En el esquema se ven todas las posibilidades
UNIDAD DE TRANSCRIPCION COMPLEJA