Las proteínas son macromoléculas de enorme importancia biológica. Prácticamente todas las funciones biológicas desempeñadas en todos los organismos vivos (incluyendo a los virus incluso) son llevadas a cabo por proteínas. Las proteínas son cadenas de aminoácidos que se pliegan adquiriendo una estructura tridimensional que les permite llevar a cabo miles de funciones. Las proteínas están codificadas en el material genético de cada organismo, donde se especifica su secuencia de aminoácidos, y luego son sintetizadas por los ribosomas.

Regulación de la transcripción

Regulación de la transcripción se puede dividir en tres principales vías de influencia genética (interacción directa de un factor de control con el gen), la modulación (interacción de un factor de control de la maquinaria de transcripción) y epigenéticas (no secuencia de cambios en la estructura del ADN, que influyen en la transcripción).

La interacción directa con el ADN es el método más simple y directa de una proteína puede cambiar los niveles de transcripción y genes a menudo tienen varios sitios de unión a proteínas en la región de codificación con la función específica de regulación de la transcripción. Hay muchas clases de sitios de ADN normativo vinculante conocido como potenciadores, aisladores, los represores y los silenciadores. Los mecanismos para la regulación de la transcripción son muy variados, desde el bloqueo de sitios de unión fundamental en el ADN de la RNA polimerasa de actuar como un activador de la transcripción y la promoción de la asistencia obligatoria de ARN polimerasa.

La actividad de factores de transcripción se ve modulada por señales intracelulares que causan las proteínas modificaciones postraduccionales incluyendo acetilado fosforilados, o glicosilada. Estos cambios influyen en la capacidad de un factor de transcripción para enlazar, directa o indirectamente, con el ADN promotor, para reclutar a la ARN polimerasa, o para favorecer el alargamiento de una molécula de ARN recién sintetizado.

La membrana nuclear en eucariotas permite una mayor regulación de factores de transcripción por la duración de su presencia en el núcleo, el cual está regulado por cambios reversibles en su estructura y por la unión de otras proteínas. Estímulos ambientales o señales endocrinas pueden provocar la modificación de las proteínas reguladoras provocar cascadas de señales intracelulares, que resultan en la regulación de la expresión génica.

Más recientemente se ha hecho evidente que hay una gran influencia de los efectos no específicos de la secuencia de ADN en la traducción. Estos efectos se conocen como epigenética e involucrar a la estructura de orden superior de ADN, la secuencia no proteínas de unión al ADN específica y la modificación química del ADN. En general los efectos epigenéticos alterar la accesibilidad de ADN a las proteínas y así modular la transcripción.

Metilación del ADN es un mecanismo generalizado por la influencia epigenética de la expresión génica y se ve en las bacterias y los eucariotas y tiene funciones en forma hereditaria silenciar la transcripción y regulaton transcripción. En los eucariotas la estructura de la cromatina, controlada por el código de histonas, regula el acceso al ADN con un impacto significativo en la expresión de genes en la eucromatina y heterocromatina áreas.