Numa célula, a escolha de quais genes estão ativos é um processo crítico, determinando o comportamento e a função da célula. Esta decisão é tomada pela rede reguladora da célula, que consiste em proteínas e moléculas que interagem entre si e com o DNA para determinar quais genes são expressos. A rede reguladora é complexa, mas os investigadores estão a compreender melhor o seu funcionamento.

O primeiro passo na ativação do gene é a ligação dos fatores de transcrição a sequências específicas de DNA chamadas promotores. Os promotores estão localizados perto do início dos genes e fornecem um local de ligação para fatores de transcrição, que são proteínas que podem ativar ou reprimir a expressão genética.

Quando um fator de transcrição se liga a um promotor, ele pode recrutar outras proteínas e moléculas para formar um complexo maior denominado complexo de iniciação da transcrição. Este complexo ajuda a enzima RNA polimerase da célula a se ligar ao DNA e começar a transcrever o gene em uma molécula de RNA.

O processo de transcrição pode ser regulado de diversas maneiras. Uma maneira é controlar a disponibilidade de fatores de transcrição. Os fatores de transcrição podem ser sintetizados ou degradados em resposta a vários sinais, como hormônios ou fatores de crescimento. Outra forma de regular a transcrição é alterando a acessibilidade dos promotores. Os promotores podem ser ocultados pela metilação do DNA ou outras modificações, que impedem que os fatores de transcrição se liguem a eles.

A rede reguladora que controla a expressão genética é essencial para o funcionamento celular adequado. Ao compreender como esta rede funciona, os investigadores podem compreender melhor como as células se desenvolvem, diferenciam-se e respondem ao seu ambiente. A desregulação da rede regulatória pode levar a doenças como câncer, diabetes e distúrbios neurodegenerativos.

Aqui está uma visão geral simplificada das etapas envolvidas na ativação do gene:

1. Os fatores de transcrição ligam-se a sequências específicas de DNA chamadas promotores.
2. Os fatores de transcrição recrutam outras proteínas e moléculas para formar um complexo maior denominado complexo de iniciação da transcrição.
3. O complexo de iniciação da transcrição ajuda a enzima RNA polimerase da célula a se ligar ao DNA e começar a transcrever o gene em uma molécula de RNA.

O processo de transcrição pode ser regulado de várias maneiras, incluindo:

* Controlando a disponibilidade de fatores de transcrição
* Alterando a acessibilidade dos promotores
* Modificando a estrutura da cromatina