Download V. Transcripción

La expresión génica se concretiza por la transformación de la información genética desde
moléculas de ADN a moléculas de ARN y desde estas hasta los polipéptidos
correspondientes.
V. Transcripción
a. Tipos de RNA.
b. Transcripción en Procariotas y Eucariotas.
Copyright 2009 Deborah Mowshowitz and
Lawrence Chasin Department of Biological
Sciences Columbia University New York, NY
Los precursores en la síntesis de ARN (unidades
estructurales) son cuatro ribonucleótidos trifosfatados:
rATP; rCTP; rGTP; rUTP.
Las moléculas de ARN
son sintetizadas usando
como molde a segmentos
específicos de ADN, en la
reacción de polimerización
que es catalizada por la
enzima conocida como
ARN polimerasa.
La secuencia de bases, del ARN a polimerizar, esta
determinada por medio de la secuencia de bases de la
molécula de ADN utilizada como molde para su
síntesis.
He ahí que se la denomine Cadena Molde de ADN (o
cadena templada).
La cadena de ARN crece en dirección 5’ – 3’. Esta
dirección coincide con la síntesis de ADN.
La ARN polimerasa, a diferencia de la ADN
polimerasa, es capaz de iniciar su síntesis sin la
presencia de ningún tipo de molécula cebadora.
En eucariotas, los
nucelosomas deben ser
removidos y
reestablecidos una vez
que la lectura se ha
realizado.
Características de la ARN polimerasa
procariota.
La ARN polimerasa es una de las enzimas
más grandes que se conoce. Consta de
varias sub-unidades: dos alfa (α), beta (β),
beta prima (β’) y sigma (σ).
1° etapa- UNIÓN de la ARN polimerasa al ADN
La enzima completa es
2° etapa- INICIACIÓN de la síntesis
3° etapa- ELONGACIÓN de la cadena de ARN
mensajero
4° etapa- TERMINACIÓN de la síntesis y
liberación de la cadena de ARNm.
denominada Holoenzima y se divide en
dos componentes principales:
• La enzima central, denominada Core,
formada por las sub unidades 2 α, β y β’
• El Factor Sigma ( el polipéptido σ)
Los factores Sigma factores pueden
estar organizados en cascadas
• La cascada de factores sigma se
genera cuando un factor sigma es
necesario para transcribir el gen que
codifica para el siguiente factor sigma.
• Los genes tempranos del faho SPO1
son transcritos por la RNA polimerasa.
• Uno de estos genes tempranos codifica
para un factor sigma que causa que la
RNA polimerasa transcriba los genes
medios.
• Dos de los genes medios codifican las
subunidades del factor sigma que hace
que la RNA polimerasa transcriba los
genes tardíos.
Secuencia terminadora
Todas contienen secuencias
Palindrómicas justo antes del
punto de terminación.
El palíndrome está caracterizado
por poseer repeticiones inversas
conteniendo un segmento central
no repetido (ej. ATCATCGACTA).
La secuencia de Uracilos
suministra la señal que permite a
la ARN polimerasa disociarse del
ADN molde.
La secuencia palindrómica
continúa con una secuencia de
pares A-T, las cuales producen en
el ARN mensajero una secuencia
de 6 a 8 uracilos en el extremo
transcrito.
Anti-terminación es un
evento regulador. Se usa
como mecanismo de
control en operones de
fagos y bacterias.
Rho se enlaza al RNA y utiliza su
actividad ATPasica para obtener energía
para traslocarse a lo largo del RNA hasta
que alcanza la región helical RNA-DNA,
desenrollando la estructura.
• La Terminación se evita
cuando proteínas antiterminación actúan sobre
la RNA polimerasa
ocasionando que lea a
través de un terminador o
terminadores específicos.
ESTRUCTURA DEL ARN mensajero PROCARIOTA
Transcripción en Células Eucariotas
ARNm Monocistrónico - codifica para una cadena polipeptídica simple.
En células Procariotas es común hallar ARNm que codifican para varias cadenas polipeptídicas diferentes, en este caso
esta molécula se denomina ARNm Policistrónico.
Todo ARNm contiene dos tipos de regiones,
La estructura de los ARNm y el proceso de transcripción en las células eucariotas, es
similar a lo expresado anteriormente para las células procariotas. Sin embargo,
debemos considerar las siguientes diferencias:
No codificante. Son los segmentos Líder, Trailer.
Codificante- Son los cistrones o segmentos con codones que determinan la serie de aminoácidos de la
proteína.
Esta región se extiende desde un codón de inicio (usualmente AUG) hasta un codón stop (UAA, UAG, UGA).
a) Las células eucariotas poseen tres clases de ARN polimerasas (I, II y III), las
cuales se utilizan para sintetizar los distintos tipos de ARN existentes.
La RNA polimerasa no puede iniciar la síntesis sola, requiere factores
de trascripción específicos para cada sitio.
Raramente el codón de inicio se encuentre en el extremo 5’ del ARNm, ya que a éste lo preceden centenares de bases que
conforman una de las regiones no codificantes. El sector comprendido entre el extremo 5’ y el codón de inicio se denomina
Lider.
Tampoco se traduce la secuencia comprendida entre el codón sin sentido y el extremo 3’ del ARNm y, a esta región, se la
denomina extremo Trailer.
Los ARNm Policistrónicos presentan secuencias de longitud variable que separan las regiones codificantes o Cistrones,
estas se denominan regiones espaciadoras, usualmente de 10 pb. de longitud. Cada Cistrón posee un codón de inicio y
un stop.
Por lo general las proteínas codificadas por un ARNm Policistrónico, participan en una misma vía metabólica
(ver Operón Lac).
b) Los extremos 5´ y 3’ de los ARNm están modificados. En el caso del extremo 5’
encontraremos una estructura denominada CAP y, en el correspondiente extremo
3’, se encuentra adherido una larga secuencia de nucleótidos cuya base
nitrogenada es la Adenina (Cola Poly A).
c) Las moléculas de ARNm, luego de ser sintetizas, son modificadas. Los “transcritos
primarios” eucariotas sufren un proceso por el cual determinadas secuencias
(Intrones) son eliminadas.
d) Los ARNm eucariotas son Monocistrónicos.
Inicio
Stop
Inicio
ARNm
policistrónico
Stop
e) TATA box localizada a -25 pb del punto de inicio.
f) La presencia del promotor esta aumentada por un Exaltador o Enhancer.
ver videos
http://www.youtube.com/watch?v=WsofH466lqk
&feature=related
ver
Regulación OPERÓN Lac 2008-2.ppt
http://www.youtube.com/watch?v=xx_RJet0Bi8
http://www.youtube.com/watch?v=FVuAwBGw_
pQ&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=5bLEDdPSTQ&feature=related
Operon lac.MOV