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inicio-elongación-terminación de la transcripción de RNAm, descarga,…
inicio-elongación-terminación de la
transcripción de RNAm
Transcripción RNAm
Estructura
La RNA polimerasa II sintetiza los precursores de RNAm, se une a los factores de transcripción y forma un complejo de preinicio.
Contienen secuencia continua de nucluòtidos
Están en el citoplasma
Unidos a un ribosoma cuando hacen la transcripción
Contiene una porción que no dirige el ensamblaje de aminoácidos
Las zonas no codificantes se encuentran en el extremo 5' y 3' de RNAm
El RNAm y RNAt tienen vidas medias que se miden en días o semanas y se acumulan para convertirse en la especie predominante de la célula
El ADN sintetiza RNA mensajero el cual llevar instrucciones genéticas desde el núcleo al citoplasma
En las bacterias el extremo 3' de RNAm se genera por la terminación de transcripción
Los RNAm pertenece a una población diversa, es por esto que era imposible seguir los pasos de procesamiento de una única especie de RNAm.
El ARNm se procesa y se transporta al citoplasma, donde sirve como plantilla para la síntesis de proteínas durante la traducción
El ARNm recién formado es susceptible de degradación rápida.
Interferencia por ADN
las moléculas de RNA están involucradas en la regulación de la expresión génica
La interferencia se produce por la introducción de copias adicionales de un gen, evitando su expresión
Silenciamiento RNA es una interferencia de RNA mediada por dsRNA
Los RNA pequeños, trabajan con la maquinaria de proteína, actuando para inhibir la expresión génica
RNAi es un tipo de “sistema inmune genético” que protege a los organismos de la presencia de material genético extraño o no deseado.
Ambos procesos pueden implicar la formación de RNA de doble hebra. Las células pueden reconocer los dsRNA como “indeseables” porque sus actividades genéticas normales no producen tales moléculas.
Pasos
RNA de doble hebra inicia dividiendo en fragmentos pequeños de doble hebra llamados RNA pequeños interferentes (siRNA)
Las enzimas actúan sobre sustratos de dsRNA, y generan pequeños dsRNA
Los dsRNA se cargan en un complejo llamado pre-RISC que contiene un Argonauta.
En la vía de la RNAi, una de las hebras del dúplex de RNA se divide en dos y luego se disocia del pre-RISC. La otra hebra del dúplex de RNA (llamada hebra guía) se incorpora, junto con su compañero Argonauta
El RISC proporciona la maquinaria para que el pequeño siRNA de hebra simple se una a un RNA que tiene una secuencia complementaria.
Ya unido el RNA blanco se divide en un sitio específico mediante la actividad ribonucleasa de la proteína Ago2. El siRNA actúa como una guía para dirigir el complejo hacia un RNA blanco complementario
El RNA es destruido por una proteína asociada.
Transcripción en Células Eucariotas
Representación esquemática del inicio de la transcripción en bacterias. a) En ausencia del factor σ, la enzima central no interactúa con el DNA en sitios de inicio específicos. b-d) Cuando la enzima central se asocia con el factor σ, la enzima completa (u holoenzima) puede reconocer y unirse a las regiones promotoras del DNA.
Síntesis y procesamiento de ribosomas eucariotas y RNA de transferencia
Una célula eucariota puede contener millones de ribosomas, cada uno compuesto por varias moléculas de rRNA junto con docenas de proteínas ribosomales.
Componentes presentes en cada una de las subunidades de un ribosoma de mamífero. La síntesis y el procesamiento
de los rRNA y el ensamblaje de las subunidades ribosomales.
Transcripción en Células Bacterias
Las células eucariotas tienen tres enzimas de transcripción distintas en sus núcleos celulares. Cada una de estas enzimas es responsable de sintetizar un grupo diferente de RNA. Las plantas tienen dos RNA polimerasas adicionales que no son esenciales para la vida. No se han encontrado procariotas
con múltiples RNA polimerasas, mientras que las eucariotas más simples (levadura) tienen los mismos tres tipos nucleares que están presentes en las células de mamíferos.
Síntesis de cadena de ARN complementaria y antiparalela a una cadena molde de ADN. Se le llama cadena codificadora.
Paso previo para generación de proteínas funcionales
Secuencias de ADN copiadas se llaman genes. Se localizan en el "locus" en un cromosoma (alrededor de 23000 en el ser humano)
Factores de transcripción (TF)
Generales/Basales
Requeridos para el inicio de transcripción en los promotores basales.
Se unen a los ARN pol para formar un complejo que rodea al sitio de inicio (iniciación)
TF+ARN pol II= TF II
TF+ARN pol III= TF III
TF+ARN pol I= TF I
Inducibles/específicos
Conjunto de TF específicos para expresar un gen particular.
Función reguldora y se unen a promotores distales
Forman un complejo mediador estimulado de forma aleatoria para la formación del gen
Tiene lugar en el núcleo
Proceso de transcripción
Enlongación
Uso de proteínas TFIIE y TFIIE. ARN pol II con varias actividades: ATPasa, helicasa y cinasa que forsforilan el dominio carboxiterminal CTD.
ARN pol II se mueve a lo largo del ADN y sintetiza la cadena naciente de ARN. Mientras avanza sobre el ADN, lo desenrolla y crea cadenas sencillas de ADN como moldes.
Nucleótidos se añaden con enlaces covalentes al extremo 3´OH, generando un híbrido ADN-ARN
Terminación
Reconocimiento de una zona rica en G y C en serio de seis o más A contenidas en el trásncrito de ARN
Señal de poliadenilación que determina el final de adición de nucleótidos a la cadena. Desintegra el complejo de transcripción
El híbrido ADN-ARN colapsa y se libera ARN pol II. Se genera un ARNhn que madura en ARNm, listo para transportarse al citoplasma
Iniciación
Síntesis de los primeros enlaces nucleótidos de ARN. Sucede mediante una burbuja de transcripción
ARN pol II permanece en el promotor mientra sinteriza los nueve enlaces
Termina cuando la enzima comienza a alargar la cadena y abandona el promotor con el complejo de iniciación.
Se unen tripletes de bases nitrogenadas, llamadas codones.
Preiniciación
Unión específica de TATA: Proteína del complejo TFIID se une a la caja TATA, uníendose por el surco menor donde se dobla el ADN
Deforma la doble cadena sin separarla
Preconocimiento del promotor basal
Factores transcripcionales
TFIIA: controla la capacidad de unión de TBP al ADN
TFIIF: medio de unión de ARN pol II al complejo de transcripción
TFIID: Complejo que se une a la caja TATA
TFIIH: Actividad heicasa que contacta con la ARN pol II
TBP: proteína de unión a TATA
TAF: reconocimiento de promotores basales y distales
TFIIE: Se une a TFIIH al complejo de iniciación
Relación entre genes, proteínas y RNA
Dogma central
Gen con base en DNA que codifica un mensaje basado en RNA, que posteriormente se traduce en una proteína
Traducción genética
Proceso complejo mediante el cual se sintetizan las proteínas en el citoplasma.
RNA mensajero
Intermediario entre el gen y su polipéptido.
RNA ribosómicos
RNA de un ribosoma.
Transcripción
Plantilla de DNA a partir de la que se genera la síntesis de RNA.
RNA de transferencia
Constituyen una clase importante de RNA que se requieren durante la síntesis de proteínas.
Expresión génica
Hace referencia a la producción de un producto funcional.
Papel de las RNA polimerasas
en la transcripción
Promotor
Lugar del ADN al que se une una molécula de RNA polimerasa antes de la transcripción.
Contiene la información que determina la hebra de DNA que se transcribe y el sitio donde comienza.
Factores de transcripción
Proteínas que ayudan a las RNA polimerasas a reconocer el promotor.
RNA polimerasas
Enzimas responsables de la transcripción en células procariotas y eucariotas.
Cataliza la reacción RNAn + NTP → RNAn+1 + PPi
Capaces de incorporar de 20 a 50 nucleótidos por segundo.
Tienen la capacidad de incorporar nucleótidos en la hebra de RNA.
Transcripción en bacterias
Las bacterias como
E.coli
tienen un único tipo de RNA polimerasa, compuesto por cinco subunidades que forman una enzima central.
Si la enzima central se purifica a partir de células bacterianas, y se agrega a una disolución de
moléculas de DNA bacteriano y ribonucleósidos trifosfato, la enzima se une al DNA y sintetiza el RNA.
Transcripción
