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TEMA 4: TRANSCRIPCIÓN Y PROCESAMIENTO DEL ARN - Coggle Diagram
TEMA 4: TRANSCRIPCIÓN Y PROCESAMIENTO DEL ARN
Introducción
Transcripción
ADN de doble cadena genera ARN
Puede ser
codificante
(ARNm) o
no codificante
(reguladores como ARNt o ARNr)
ARN más abundante es ARNr
Clasificación de ARN
Según su tamaño
Menor de 200 nucléotidos
Corto
miRNA, siRNA, snRNA, piRNA y snoRNA
Mayor de 200 nucleótidos
Largo
lncRNA
ARN polimerasas
Responsables de la transcripción
Varían entre procariotas y eucariotas
Procariotas
Solo tienen una ARNpol
Dos subunidades α , dos subunidades β y una subunidad ω
Tienen el
factor σ
Se une al promotor
para iniciar la transcripción
Promotor
es una
región del ADN a la que se une la ARNpol
Genes estructurales aguas abajo del promotor
Eucariotas
Tres ARNpol
pol I
Sintetiza
3 de 4 ARNr
(47S, 18S, 28S y 5,8S)
En el
nucleolo
pol II
Transcribe ARNm
y no codificantes como
snRNA
(procesamiento de ARN) y
miRNA
pol III
Específica de
ARNr 5S, ARNt y otros
En en
nucleoplasma
Regulación génica
Fundamental para
asegurar que no todos los genes se transcriben al mismo tiempo ni con la misma intensidad
Activar o inhibir genes
según sea necesario
Modificaciones de transcripción en procariotas
El
factor σ reconoce
las secuencias del
promotor
Este
factor se libera tras la síntesis de 10-15 nucleótidos
y la ARNpol acelera el proceso de elongación
Transcripción f
inaliza cuando se forma una estructura de horquilla que induce la liberación de la polimerasa
(proceso independiente)
Este proceso puede ser
dependiente o independiente de la proteína Rho
Esta
sólo actúa cuando la horquilla no es suficiente para desestabilizar la polimerasa
, cumpliendo la misma función
Transcripción en eucariotas
Elementos similares a un operón
Operón solo se encuentra en procariotas
Unidad de transcripción
Incluye promotor, genes estructurales que se transcriben y regulador de esos genes
Los genes suelen estar
precedidos de RBS o sitios de unión del ribosoma
Promotor
Secuencia de ADN al que se une ARNpol
Aguas abajo del promotor
Único gen con
intrones y exones
Intrones
Se transcriben pero
no se traducen
Dependiendo el gen o la especie, no hay
Exones
Se transcriben y traducen
Forma parte de los genes
5' UTR que no se traduce
3' UTR de regulación de tránsito
Puede haber
secuencias de transcripción
(elemento regulador) y
secuencias kozak
(secuencia de nucleótidos que funciona como sitio de inicio de traducción de proteínas)
Proceso secuencial
Requiere de varios factores de transcripción como TFIID (asociado a ARNpol II)
Modificaciones del ARN eucariota
Incorporación de cap en 5'
Formada por
7-metilguanosina
Protección
Evita la degradación de ARN
Reconocimiento por el ribosoma
Facilita la traducción
Exportación al citoplasma
Facilita el transporte fuera del núcleo
Facilita el splicing
Permite al espliceosoma identificar y eliminar los intrones
Incorporación de una cola poliA en 3'
Protección
Exportación
Eliminación de intrones mediante splicing
Permite la
maduración del ARNm
Corte de los intrones y empalme de los exones
ARNm no utilizado se degrada
Epitranscriptómica
estudia las
modificaciones químicas del ARN
Splicing y el espliceosoma
El % de intrones varía entre especies
Eliminación de intrones es crucial para la maduración del ARNm
Cómo saber si un ARN es un intrón potencial
Dos primeros nucleótidos son
GT/GU
, los dos últimos son
AG
y tiene una
A en el punto de ramificación
(esencial para extraer el intrón)
Espliceosoma
Ribonucleoproteína
compleja
Compuesto por
5 snRNA
(U1, U2, U4, U5 y U6)
Proceso del splicing
El espliceosoma
reconoce la secuencia GT
y hace un
corte en G
Une el extremo cortado a la A
del punto de ramificación de
forma covalente
Conecta el extremo 3' del primer exón con el 5' del siguiente
Tipos de splicing
Splicing constitutivo
Se
mantienen todos los exones
en el ARN maduro, formando una única
isoforma (A)
Conserva la estructura exónica
Variabilidad
Es posible que el espliceosoma genere
pequeñas variaciones sin alterar la estructura básica
Splicing alternativo
No se incluyen todos los exones
Se generan
distintas isoformas proteicas
, lo que aumenta la diversidad proteica
Importancia en eucariotas
Generación de proteínas específicas
en distintos tipos celulares
Puede ser de
ARNm diferentes
Genera
quimeras
Trans-splicing
Entre dos moléculas de ARNm diferentes
Cis-splicing
Empalme dentro de la misma molécula, generalmente constitutivo
Más común
Transcrito quimérico
Fusión de dos ARN diferentes pero del mismo gen (
isoforma B
)
Secuencia líder
(SL)
En vez de cap 5', se añade una SL que
protege al ARN y funciona como marcaje
Exportación y procesamiento de ARNt
ARNt
Uno para cada aminoácido
Reconoce codones del ARNm y transporta los aminoácidos correspondientes
En eucariotas tienen su propio promotor
y un procesamiento más complejo
Procesamiento
Autosplicing
Eliminación de SL en la maduración
Modificación en 3' por nucleótidos CCA
Conversiones químicas
Eliminación del intrón
1 more item...
Degradación del ARN
Mediante
actividad exonucleasa
, que reconoce ARN desnudo y lo degrada
Edición de ARN
Cambios en la secuencia de nucleótidos
Sustitución
Cambia un nucleótido por otro, alterando la secuencia
Adición o deleción
Guiado por un ARN guía, complementario al objetivo