Revista de Bioquímica y Biología Celular

Abstracto

Integración de la regulación de la expresión génica y el metabolismo: una visión general completa

T marrón

Comprender la intrincada interacción entre la regulación de la expresión génica y el metabolismo celular es fundamental para desentrañar las complejidades de los organismos vivos. Esta revisión proporciona una descripción general completa de la relación dinámica entre la expresión génica y los procesos metabólicos, explorando la influencia bidireccional que cada uno ejerce sobre el otro. La primera sección profundiza en los mecanismos reguladores que gobiernan la expresión génica, que van desde los controles transcripcionales y postranscripcionales hasta las modificaciones epigenéticas. Se hace especial hincapié en los avances recientes en tecnologías como CRISPR/Cas9, la secuenciación de ARN de células individuales y la captura de la conformación de la cromatina, que han revolucionado nuestra capacidad para diseccionar y manipular las redes reguladoras de genes. El segmento posterior se centra en el papel central del metabolismo en la configuración de las funciones celulares. Se analizan las vías metabólicas, incluida la glucólisis, el ciclo del ácido tricarboxílico y la fosforilación oxidativa, en el contexto de su impacto en la producción de energía, la biosíntesis y la señalización celular. La adaptabilidad del metabolismo a las señales ambientales y su integración con las vías celulares resaltan su papel crucial en el mantenimiento de la homeostasis celular. La tercera sección examina la relación recíproca entre la expresión génica y el metabolismo. Aquí, exploramos cómo las señales metabólicas influyen en las redes de regulación génica y, a la inversa, cómo la expresión génica modula las vías metabólicas. Los ejemplos de diversos sistemas biológicos, incluidos el desarrollo, la respuesta inmunitaria y el cáncer, subrayan la complejidad y versatilidad de estas interacciones. En la parte final, analizamos las tendencias emergentes y las direcciones futuras en el campo. La integración de datos multiómicos, enfoques de biología de sistemas y la llegada de la inteligencia artificial en el análisis de conjuntos de datos a gran escala prometen profundizar nuestra comprensión del nexo entre la expresión génica y el metabolismo. Además, se consideran las implicaciones para las intervenciones terapéuticas en enfermedades caracterizadas por la expresión génica y el metabolismo desregulados.