Hay más de una forma en que un segmento específico de un ADN, llamado genes, puede codificar múltiples tipos de proteínas. El más conocido es a través del empalme alternativo. Brevemente, la maquinaria de empalme reconoce una secuencia de nucleótidos corta conservada que, de hecho, aparece de manera ubicua. Por lo tanto, no solo la secuencia local, sino también otros factores juegan un papel importante en la determinación de dónde cortar las piezas que no serán traducidas (llamadas intrones). Esta decisión ocurre exhaustivamente durante el alargamiento transcripcional. En tejidos o tipos de células específicos, la competencia cinética entre sitios de corte y empalme alternativos puede ajustarse (mediante dinámica de elongación de la polimerasa), lo que a su vez conduce al ajuste de la relación relativa de las isoformas proteicas.
Otro mecanismo -aún no bien comprendido y apreciado- de que un gen que codifica proteínas diferentes es mediante el cambio del sitio de inicio de la transcripción, llamado transcripción críptica. El ADN está ocupado naturalmente por toneladas de proteínas, compuestas principalmente por histonas que empacan y protegen el ADN. Por lo tanto, la iniciación de la transcripción depende en gran medida de la accesibilidad del segmento de ADN que se encuentra aguas arriba del gen, llamados promotores. Estos promotores contienen una secuencia que es desfavorable para la unión de histonas o una secuencia que es favorable para las proteínas de eliminación de histonas. Sin embargo, bajo algunas condiciones de estrés, esta región inactivada de histonas puede ocurrir aguas abajo del sitio de inicio de la transcripción canónica y más interesantemente aguas abajo del sitio de inicio de la traducción (ATG). Si la longitud de la secuencia de nucleótidos para el nuevo sitio de inicio de la traducción no es múltiplo de 3 (longitud del codón), entonces el gen codifica una proteína completamente diferente. Este mecanismo no está bien estudiado y aún no sabemos su alcance.
Un medio no universal pero aún observable significa que un gen que codifica múltiples secuencias de proteínas puede ser la selección del sitio de inicio de la traducción o una traducción alternativa . Todos los ARNm contienen secuencias en sus extremos 5 ‘y 3’ que no se traducen en secuencias de proteínas, como era de esperar la región no traducida (UTR). el extremo 5 ‘del ARNm es necesario para el aterrizaje del ribosoma y la búsqueda del primer codón de metionina (AUG). Sin embargo, a veces los ribosomas pueden preferencialmente (o estocásticamente) aterrizar aguas abajo del AUG u omitir el primer AUG. En tal caso, como se puede esperar, los ribosomas construyen otra proteína que tiene una secuencia de aminoácidos diferente.
En conclusión, lo que sabemos de los libros de texto es la historia de la mayoría. Pero cuando nos sumergimos en las profundidades, enfrentamos la historia de las minorías que son la realización de las posibilidades. Y las posibilidades son la clave para adaptarse a la mejor forma física para los cambios ambientales.
