transcripción
TRANSCRIPT
mRNAtRNArRNA
Experimentado para conocer el rol del ARN
Procesos de transcripción y traducción en la célula
TRANSCRIPCIÓNLa transcripción es el proceso por el cual se sintetiza ARN a partir de una hebra
molde de ADN
El concepto de ARN fue acuñado por François Jacob y Jacques Monod en 1961.
Las moléculas de ARN son largas copias de secuencias de 500 a 10.000 nucleótidos de una cadena simple de ADN.
ARN macromolécula formada por nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster en dirección 3! a 5!
Al igual que el ADN cada molécula de ARN tiene un extremo 5! y uno 3!
Existe un ARNm correspondiente a cada gen o grupo de genes que se van a expresar.
Existen tres clases de ARNRNA mensajero (mRNA): Codificar proteínas, la información que porta está codificada en forma de tripletes de nucleótidos o codones, indican qué aminoácido formarán la nueva proteína.
RNA de transferencia (tRNA): Utilizados en la síntesis proteica como adaptadores entre el ARNm y los aminoácidos.
RNA ribosomal (rRNA): Se sintetizan a partir de genes ribosomales ubicados en los nucléolos. Poseen estructuras complejas de doble y simple hebra y forman parte de los ribosomas.
Proceso de síntesis de una molécula de RNA a partir de DNA
TRANSCRIPCIÓN
COMPONENTES BASICOS DE LA TRANSCRIPCION
DNA moldeRNA polimerasa NTP: ATP UTP GTP CTP
Dirección 5´-3´
Precursores de la TranscripciónUna cadena de ADN molde
En Escherichia coli, la ARN pol tiene un elevado peso molecular (450Kb), y se adhiere a ella el factor sigma (s). Ribonucleótidos trifosfatados: ATP, GTP, CTP y UTP. Proporcionan la energía pero se utilizan como monómeros en la síntesis del ARN. Se añaden uno por vez al extremo 3! de la cadena en crecimiento de ARN. Lugar:Procariontes: ocurre a nivel de citoplasma.Eucariontes: se realiza en el nucléolo.
5’GATTACAGTACAGTGATCAGTACAGTACGTACATGTA 3’3’CTAATGTCATG TCACTAGTCATGTCATGCAT GTACAT 5’
What is the molecular basisof transcription?
Bases moleculares de la transcripción
5’GATTACAGTACAGTGATCAGTACAGTACGTACATGTACGGG 3’
3’CTAATGTCATGTCACTAGTCATGTCATGCATGTACATCCC 5’
3´’
....3’
...
1
2
SEPARACION DE LAS HEBRAS DE DNA
5’
5’GATTACAGTACAGTGATCAGTACAGTACGTAACGGG…´ 3’
5´GAUUACA 3’CTAATGTCATGTCACTAGTCATGTCATGCATTCCC ...5’
HEBRA CODIFICANTE
HEBRA MOLDE o TEMPLADO
SINTESIS de RNA en DIRECCION 5´- 3
5’GATTACAGTACAGTGATCAGTACAGTACGTAACGGG 3’
5´GAUUACAGUACAGUGAUCAGUACAGUACGUAACGGG 3´ 3’CTAATGT CA TGTCACTAGTCATGTCATGCATTCCC 5’
HEBRA CODIFICANTE
HEBRA MOLDE
SINTESIS EN DIRECCION 5´- 3´
RNA
ADN Hebra codificante
RNA POLIMERASA
Opera igual que la ADN polimerasa moviéndose de 3! 5! a lo largo de la cadena molde de ADN sintetizando una nueva cadena complementaria de nucleótidos, en dirección 5! 3¡.
La cadena de ARN es antiparalela a la cadena molde de ADN.
No requiere de ARN cebador para comenzar la síntesis de ARN, ya que es capaz iniciar una nueva cadena uniendo dos ribonucleótidos.
Para iniciar transcripción la enzima se une al ADN en una secuencia específica denominada promotor, lugar exacto donde comenzará la transcripción y dirección hacia la cual avanzara la enzima.
Carece de al capacidad nucleósidica que utiliza la ADN polimerasa para cortar los nucleótidos mal emparejados
ARN polimerasa
ETAPAS DE LA TRANSCRIPCION
INICIACION
ELONGACION
TERMINACION
GEN
Secuencia completa de nucleótidos necesaria para la
síntesis de un producto funcional ( polipéptido o RNA )
iniciopromotor
ESTRUCTURA DE UN GEN . Secuencias reguladoras y secuencias codificantes
ARNpolimerasa
En una región localizada unos 35 nucleótidos aprox. “río arriba” del nucleótido en el que comienza la transcripción, hay una secuencia conocida como caja TATA (zona rica en adenina y timina). Es importante para determinar con precisión el sitio donde se inicia la transcripción.
Promotor en procariontes
FASES DE LA TRANSCRIPCIÓNLa transcripción ocurre en tres fases: iniciación, elongación y terminación.
La ARN polimerasa contiene una subunidad denominada factor sigma(en procariontes), que reconoce al promotor sobre el ADN. Una vez que ha comenzado la trascripción , el factor sigma es liberado y la enzima continua sintetizando sin él al ARN.
Iniciación
FACTOR SIGMA JUEGA PAPEL CLAVE
EN LA TRANSCRIPCION EN PROCARIONTES
RECONOCIMIENTO SECUENCIA PROMOTORA ESPECIFICA
POSICIONA RNA POLIMERASA EN EL PROMOTOR
FACILITA LA APERTURA DEL DNA EN CERCANIAS DEL +1
La ARN polimerasa recorre la hebra de ADN hacia su extremo 5!, sintetizando una hebra de ARNm en dirección 5! 3!, el crecimiento de la cadena continua hasta que la polimerasa encuentra una señal de terminación.
ADN hebra codificante
ADN hebra molde
ARN transcrito
Elongación
El proceso finaliza al encontrarse con una secuencia palindrómica rica en G y C es el término del proceso.En este punto la enzima se detiene y libera el ADN molde y el transcripto recién sintetizado.Luego la enzima se asocia nuevamente con un factor sigma libre y busca a otro promotor para reanudar el proceso.
Terminación
DNA
Cytoplasm
Nucleus
Eukaryotic Transcription
ExportG AAAAAA
RNA
Transcription
Nuclear pores
G AAAAAA
RNAProcessing
mRNA
Transcrito primario
Procesamiento del ARN mensajeroen eucariontes
La transcripción se produce en el núcleo, pero la síntesis proteica tiene lugar en los ribosomas citoplasmáticos.
Antes de que un ARNm sea traducido, debe ser transportado fuera del núcleo a través de pequeños poros en la envoltura nuclear.
Debe experimentar varias etapas de procesamiento el ARN
FASES DE TRANSCRIPCION EN EUCARIONTES
Iniciacion : En las células eucariotas, no hay factor sigma, pero en cambio, existen factores activadores. Estos disocian las histonas,desenrrollan la doble vuelta de ADN y dejan accesible la region promotora. La ARN pol II se une a una zona del ADN llamada promotor con una secuencia CAAT y TATA B) Elongacion: la sintesis continua en sentido 5´ -3´, la ARN pol II polimeriza ribonucleotidos.transcritos unos 20-30 nucleotidos, se añade al extremo 5´del ARNm un resto de metil guanosina trifosfato( protege de nucleasas y es reconocido como punto de inicio de la traduccion) C) Finalizacion: la ARN pol reconoce la secuencia de termino TTATTT (ADN). La enzima poli-A polimerasa adiciona una cola de poli-A al extremo 3´,la cual interviene en la maduracion y transporte fuera del nucleo. D) Maduracion: se produce en elnucleo y la hacela enzima RNPpn que elimina los nuevos intrones formados, que son secuencias no codificadoras.
Capping en el extremo 5’
Poliadenilación en el extremo 3’
Splicing o remoción de intrones
Procesamiento transcrito primario
Capping en el extremo 5’
Adición del CAP. Un nucleótido modificado (CAP) se añade al extremo 5! del mensajero.
Este “casquete” es imprescindible para la unión del ARNm al ribosoma y protege al ARNm de la degradación.
En el extremo 3! del ARNm hay una secuencia señal (AAUAAAA) a la que se unen factores específicos y la enzima poli-A polimerasa.
Esta enzima estimula el corte en un sitio ubicado 10 a 35 nucleótidos hacia el extremo 3! de la señal. A continuación la enzima agrega de a uno , una cola de ribonucleótidos de adenina (cola de poli-A) y así se genera el extremo 3! del ARNm maduro.
Esta cola de poli-A contiene 200 – 250 nucleótidos y parecería que influye:en la estabilidad en la capacidad de que los ARNm sean traducidos en el citoplasma
Poliadenilación en el extremo 3’
Splicing o remoción de intrones
Corte y empalme o splicingEl ARNm experimenta un proceso de corte y empalme de secuencias, llamadas intrones, y el posterior empalme de las secuencias restantes, los exones.
1. Se unen al ARNm inmaduro unas pequeñas partículas de ARN nucleares asociadas con proteínas denominadas snRNP (small nuclear ribonucleo-protein particles)
2. Las snRNP se unen a secuencias cortas ubicadas entre los intrones y los exones. Luego se añaden más proteínas y forman con el ARN un complejo denominado spliceosoma
snRNP
Las snRNP realizan funcionesde reconocimiento de secuencias
llevan a cabo funciones catalíticas
El splicing es catalizado por spliceosomas las secuencias que
se eliminan son los intrones, mientras que las secuencias que permanecen y forman parte del ARNm maduro son los exones
Splicing alternativo
TIROIDES CEREBRO
TIROIDES CEREBRO
SPLICING ALTERNATIVO TEJIDO ESPECIFICO
El splicing de un transcrito primario puede dar por resultado diferentes ARNm maduros según que secuencias sean eliminadas durante el proceso.
1.Se escinden sólo los intrones 2.Se escinden además de un exón ( en este caso el exón 3).
Este proceso se denomina splicing alternativo y da por resultado la síntesis de polipéptidos diferentes a partir de la información codificada por un mismo gen
La enorme diversidad de tipos celulares contiene el mismo genoma
A B C D E F G H I J K L M
250 tipos celulares especializados Diferentes tejidos y órganos
Diferencias en la
transcripción entre
eucariontes y procariontes
Proceso de síntesis de una molécula de RNA a partir de DNA
TRANSCRIPCIÓN
