REGULOMA DE LOS COMPLEJOS DE TRANSCRIPCION DEL ADN ( OPERON), DEL ADAPTON Y DEL REPLICON

El adapton esta formado por una secuencia de bases del ADN, los llamados exones que se encargan de formar ARN y proteinas ( diferenciación) a partir del ADN .El replicon esta constituido por una secuencia de bases del ADN los llamados intrones que se encargan de formar ADN de la molécula de ADN operativa ( division). Los complejos de transcripcion del ADN ( operon), formados por proteinas ( histonas) que empaquetan a la helice de ADN , se activan o inhiben por reacciones de acetilacion, fosforilizacion, metilacion o hidroxilacion de aminoácidos componentes de las histonas, producidaspor los enzimas especificos de cada paso en las cadenas de los distintos metabolismos celulares ( verlos en las distintas entradas de este blogg); el substrato de cada reaccion metabolica, actua de inhibidor en el operon que la produce y de activador en la formación del enzima de la que sigue en la cadena metabolica; los substratos finales de cada metabolismo constituyen los activadores o inhibidores en los complejos de transcripcion del ADN en adaptones o replicones ( ciclo celular).

 REGULOMA EN MEMBRANA CELULAR EXTERNA, CITOPLASMA Y NUCLEO

El ATP y GTP actuan de reguladores en membrana celular externa, estos dos nucleotidos ademas de tener salidas metabolicas por el ( M-5 y M-6, ver estos metabolismos en este blogg ), pueden transformarse, el ATP por la accion del enzima adenilato-ciclasa en AMP-ciclico que actua de transmisor activando una cadena de quinasas citoplasmaticas que van a terminar influyendo en el proceso de transcripcion del ADN a REPLICON  o ADAPTON es decir producirse ADN o ARN ( ver mas abajo en esta entrada). Entre las quinasa que se activan en la cadena citoplasmatica se encuentra la proteincinasa A, que inhibe factores en el proceso de transcripcion del ADN que intervienen en la fase de mitosis. El GTP por la accion de la guanilato-ciclasa pasa a GMP-ciclico que actua en la transcripcion genica inhibiendo la proteincinasa A activando el proceso mitosico; una fosfodiesterasa mas K+ y Mg ++ transforma en 5-fosfato de adenosina y 5-fosfato de guanina al ATP-ciclico y GTP- ciclico respectivamente; el Ca++ inhibe la fosfodiesterasa del ATP; la glucosa baja los niveles de AMP-ciclico intracelular. El REPLICON es una serie de secuencia de bases ( nucleotidos A-T-C-G ) del ADN que se transcriben en otra molécula de ADN (duplicación ); el complejo de transcripcion llamado operon esta formado por proteinas de tipo de las histonas que se encuentran unidas a los desoxiribosidos de la helice que forma el ADN por enlaces hidroxilicos que se activan o inhiben por enzimas citoplasmaticos que pueden acetilar, metilar, fosforilar o hidroxilar preferentemente los aminoácidos serina o tirosina de las histonas y con ello el complejo transcripcional del ADN  se active ( acetilaciones e hidroxilaciones ) o se inhiba ( metilaciones o fosforilizaciones). El AMP-ciclico mas la CAP-proteina y la alcalinizacion inhiben el complejo transcripcional del replicon, el GMP-ciclico lo activa. El ADAPTON es una secuencia de bases del ADN ( A-T-C-G )  que se unen al complejo transcripcional  por una hidroxilacio de la ribosa y se transcribe una molécula de ARN ( A-U-C-G) y a su traves la formación de proteinas ( diferenciación). El Ph intracelular regula la duplicación del ADN por aumento de la concentración de H+ y PO3H2 , el sistema mitocondrial  tiene una gran importancia en esta regulación. La presion osmótica actua de regulador en la formación de ARN por medio de la concentración de K+. El Ca++ y Mg++ regulan la contracion y elongacion de las proteinas fibrilares o globulares. La temperatura aumenta la fluidez del colesterol y algunas proteinas  estructurales de membranas celulares. El Na + el Cl – y el CO3H2 regulan las concentraciones o potenciales electroquimicos de otros iones como el K+  o el Ca++ entre un lado y otro de membranas celulares. El RNA-ribosomal (subunidad 30 ) inhibe su síntesis por retroinhibicion al unirse al RNA-antisentido. El RNA-mensajero inhibe la síntesis del RNA-soluble ( 45s ). Los aminoácidos esenciales : treonina, metionina, lisina, valina, isoleucina, histidina, triptofano, fenilalanina y leucina, actuan de reguladores en la formación de las proteinas por los ARN, asi como en multiples reacciones bioquímicas

                         REGULOMA DEL CICLO CELULAR

El ciclo celular ( fases G1-S-G2-M ), esta constituido por una serie de reacciones bioquímicas ( metabolismos), por las cuales la celula se diferencia ( crece) y se duplica ( divide); los elementos primarios son la glucosa, los aminoácidos, los iones, el agua y el oxigeno, a partir de ellos se forma todo el conjunto de reacciones bioquímicas que forman las cuatro fases del ciclo celular. Las reacciones bioquímicas que forman los 20 metabolismos ( ver en este blogg las entradas correspondientes a cada uno de los metabolismos) que se encuentran presentes en la cuatro fases del ciclo celular y las regulaciones de ellos y entre ellos es lo que costituye el reguloma.

La inhibición de un enzima en una cadena metabolica supone la disminución del producto final de la misma o la producion del mismo por otra via metabolica y la activacion lo continua. Toda inhibición produce una activacion de las reacciones anteriores en la cadena metabolica y viceversa.

En el metabolismo de la glucosa de entrada ( M-1) en la reaccion numero 1 ( r-1), la hexoquinasa es inhibida por la glucosa-6-fosfato, la acetil-CoA  y el fosfo-enol-piruvato. En la reaccion ( r-2) ( M-1, M-4 ) La glucosa- 6- fosfato deshidrogenasa es activada por la acetil-CoA , el oxigeno, el malonil-CoA y el NADPH. En la ( r-3 ) la fosfo- fructo-quinasa es activada por el ADP y AMP y inhibida por el ATP, citrato, NADH, y acidos grasos. En la ( r-9 ) la piruvato –quinasa, es inhibida por el ATP, NADH y alanina y activada por la glucosa-6-P y la fructosa-1-6-difosfato.

En el metabolismo aminoácido ( M-2 ) la glicina y la serina se regulan por el FH ( tetrahidrofolato)a traves del FH2 y FH4 actuando sobre el metabolismo de bases oxidadas ( M-5 ) en la formación de AMP y GMP. En el metabolismo de formación  de 5-fosfo-alfa-d-ribosa-1-pirofosfato ( M-4), La ribosa—fosfato-piro-quinasa es inhibida por el GDP, ADP ,UTP y CTP.  La amido-fosfo-ribosil-transferasa ( r-32) formación de bases oxidadas ( M-5) es inhibida por ADP. AMP, ATP,GMD,GMP y GTP, la formación del desoxi-CDP a d-CTP a partir del UMP y la del d-UDP a d-UMP a partir del UDP es activada por el ATP; la formación del d-ADP y d-ATP a partir del ADP y del d,GDP y d-GTP  a partir del GDP es estimulada por el d-GTP y el d-TTP; el d-ATP actua como inhibidor de la formación de todos los otros desoxiribonucleotidos. El ATP estimula la producion de a.guanilico y el GTP la de a. adenilico; la síntesis de  de GMP es estimulada por el AMP el cual inhibe su propia síntesis y la conversión del a. inosinico en adenil-succinico; el GMP inhibe su síntesis y la transformación del a. inosinico en xantilico ( ver M-5,M-6, M-8 y M-9) para conocer estas reacciones.

La citrato-sintasa ( r-13, ciclo de krebs ) es inhibidapor la succinil-CoA, ATP, NADH y acidos graso-CoA. La acil-CoA-sintetasa es activada por ATP.

El oxigeno a traves del sistema mitocondrial  regula la formación de ATP y de deshidrogenasas tipo DPN-DPNH, TPN-TPNH  y con ello todas las reacciones que necesitan estas substancias.

                           REGULOMA DEL DNA-RNA

Poseemos los seres humanos 3200 millones de bases puricas y pirimidinicas  en el conjunto genomico y solo un 3% de ellas constituyen exones, el otro 97% lo conocemos como intrones o grupos de bases que se unen de una manera especifica con los productos o enzimas ( proteinas), constituyentes de los 20 metabolismos esenciales para la celula  ( ver en este blogg) . El producto o enzima metabolicos al unirse con un intron  actua como regulador de un exon  activandole o inhibiendolo a traves de la formación o no de su paso  a RNA-mensajero – proteina ; conocemos la regulación de la formación  de proteinas a trave del ARN-mensajero,según un codigo genetico por tripletes de las bases de los exones del ADN y estos estan dirigidos ( ordenados ), activados o reprimidos en un proceso bioquimico llamado transcripcion por intrones. A traves del metabolismo de bases se produce la regulación  de la formación de ADN—ARN por la retroinhibicion en la formación de timina-uracilo y ribosidos-desoxiribosidos.

Los productos de entrada los intermediario y los finales en cada cadena metabolica al unirse o seperarse de los enzimas ( proteinas ) con los que reaccionan se transforman en los elementos que intervienen en el proceso de transcripcion que activa o reprime intrones, que a su vez lo hacen sobre los exones y estos a traves de la formación de proteinas ( enzimas ) ,cierra un circulo con las retroinhibiciones del metabolismo de bases .

Lo mismo que hemos descubierto el codigo genetico de la formación de proteinas; en la actualidad con el proyecto  ENCODE conoceremos el codigo genetico del ADN-ARN y con ello los interruptores,las señales e indicadores que estan inscritos en las secuencia de bases de los intrones y su union a los productos de los metabolismos celulares.

Existe un conjunto de intrones ( REPLICON ) cuya activacion a traves de los enzimas del metabolismo de bases ( timidilato-sintasa; tioredoxina-reductasa; ribonucleosido-difosfato-reductasa; Mg; NADPH ) , regulan el metabolismo del ADN en el sentido de su duplicación ( mitosis) y otro grupo de intrones ( ADAPTON ) lo hacen en la direccion de formación de ARN- mensajero-proteinas.