Introducción a la Química Biológica
Regulación de la expresión génica Un aspecto importante en la expresión de la información contenida en los genes es la accesibilidad del ADN, ya que el proceso de transcripción requiere una íntima interacción del ADN con un conjunto de proteínas y otros tipos de moléculas. Por esta razón debe existir un libre acceso a todos los tramos de la doble hélice. La molécula de ADN se asocia a unas proteínas llamadas histonas y forman unas estructuras a las que se denominan nucleosomas. Sólo en los extremos extendidos de un nucleosoma a otro (ADN desnudo) es posible el acceso de proteínas reguladoras, las que actúan “silenciando” (inhibiendo) o activando determinados genes.
ADN asociado a histonas.
Los genes contienen secuencias de sus bases nitrogenadas que son reconocidas por ciertas proteínas que se unen a estas secuencias y modifican la actividad de transcripción. En el caso de las proteínas represoras, que inhiben la expresión génica, su unión al ADN suele ser suficiente como para “silenciar” (evitar que se exprese) al gen. Las proteínas activadoras, en cambio, además de fijarse al ADN, deben actuar con la enzima ARN polimerasa u otros factores de transcripción.
ENZIMAS Las enzimas son catalizadores biológicos, es decir, aceleran reacciones químicas en los sistemas biológicos. Cada enzima cataliza una dada reacción química. Las sustancias sobre las que actúan se denominan sustratos. Las enzimas se suelen nombrar agregando el sufijo asa al nombre del sustrato sobre el cual actúan. Por ejemplo, la amilasa actúa sobre el almidón. Prácticamente todas las enzimas son proteínas, con excepción de algunas moléculas aisladas de ácido ribonucleico con actividad catalítica, a las que se denominan ribozimas. En muchas enzimas su acción catalítica se manifiesta solamente cuando están en presencia de otras sustancias a las que se denominan coenzimas. Las coenzimas están relacionadas con vitaminas. Entre las coenzimas de interés dermatológico están la coenzima A, relacionada con el ácido pantoténico (una vitamina del complejo B), y la ubiquinona o coenzima Q. La coenzima A es un nucleótido y está constituida por restos de adenina (una base nitrogenada presente en los ácidos nucleicos), ribosa (una pentosa), dos restos de fosfato, un resto de ácido pantoténico y un resto de una amina con azufre (aminoetanotiol). Un derivado de la coenzima A que cataliza importantes reacciones del metabolismo es la acetil coenzima A. La coenzima A interviene en las reacciones biológicas de oxidación y síntesis de ácidos grasos y síntesis de grasas y fosfolípidos. La falta de uno de los componentes de la coenzima A, el ácido pantoténico, produce alteraciones de la 67
