Tema 6, 7, 8 y 9 Universidad de Carabobo Facultad de Ciencias de la Salud Escuela de Medicina“Dr. Witremundo Torrealba" Departamento de Fisiología y Bioquímica Integrantes: Veronica Palacios CI: Andrea Odreman CI: Melani Peña CI: Ana Pérez CI: Morita, julio 2012

Objetivos Específicos  Mencionar las transformaciones que sufre el ARN una vez sintetizado Contenido  Procesamiento post-transcripcional del ARN

Es un concepto que ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética tras el descubrimiento de la codificación de ésta en la doble hélice del ADN. Propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito a ARN mensajero y que éste es traducido a proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

ADNPROTEINAS NúcleoCitos ol ARN José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

A T C G AC G U

α hélice del ADN tiene que abrirse. José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

La transcripción del ADN es un proceso que no difiere, en esencia, entre procariotas y eucariotas: las ARN polimerasas se unan a secuencias promotoras especificas, y se realiza la síntesis en dirección 5’  3’ a lo largo del gen. Transcrito primario o precursor del ARN Tres tipos de ARNs en eucariotas y para los ARNt y ARNr en procariotas. ARNm procariot as Modificación o procesamiento post-transcripcional  Maduracion del ARN José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

 Estabilidad  Resistencia frente a las nucleasas  Plegamiento tridimensional compacto  Reconocimiento  Funcionalidad José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

ARN m José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

PROCARIOTAEUCARIOTA Todo el AND es codificante La transcripcion de un gen  preARNm Unico ARN que no requiere maduración Debe sufrir maduración La secuencia del ARNm no corresponde completamente a la del preARNm, ni a la del ADN del que se ha transcrito “Se pierde la colinealidad entre ADN y ARN”

Regiones no codificadas situadas en el interior de un gen.

José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

Se puede diferenciar tres etapas: Iniciación Elongación Terminación La dirección es en sentido de 5’  3’. En el ADN vamos a encontrar: o Hebra Molde: la cual va a servir para la síntesis del ARN o Hebra No Molde o Codificante: es la hebra de ADN complementario a la Hebra Molde.

En algunas células, el Transcripto Primario debe sufrir una Maduración. Estas modificaciones son:  Casquete 5’  Cola Poli A  Corte y Empalme o Splicing. El Spliceosoma, es un Complejo multiproteico, encargado del Corte y Empalme de los Intrones.

Elemento clave en la traducción de la información que porta el ARN mensajero a una secuencia de proteínas. Sintetizado Nucleoplasm a ARN polimerasa III José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

 Eliminación de nucleótidos en 5'  Eliminación de nucleótidos en 3'  Corte y eliminación de intrones en la zona del anticodón, y modificaciones de bases nitrogenadas (metilación, isomerización, reducción). José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

18S 5.8S 28S Y 5S ARN Polimerasa I ARN Polimerasa II José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

La mayoría de los eucariotas tienen un casquete 5”, un residuo de 7- metilguanosina unido al residuo 5” terminal del mRNA a través de un enlace 5” 5” trifosfato. mRNA

José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

1. Fosfatasas 2. Guanililtransferasa 3. Metilasas El extremo 5” del mRNA eucariótico comienza a modificarse después de iniciada la transcripción. Esta se trata de una modificación covalente que implica 3 tipos de enzimas:

1. El N-7 de la guanosina terminal tipo OH de la ribosa adyacente tipo OH de la ribosa siguiente tipo El N-7 de la guanosina terminal tipo OH de la ribosa adyacente tipo OH de la ribosa siguiente tipo 2. Los 3 primeros nucleótidos de la estructura 5”- guanosina-trifosfato son modificados por la metiltransferansas, se emplea S-adenosil-L- metionina como coenzima donadora del grupo metilo. La metilación puede tener lugar en 3 posiciones: José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

Formación del extremo 3’ y su relación con el final de la transcripción El extremo 3’ del ARNm no corresponde a la posición donde se termina la transcripción ARNpol-II 3’ José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

Deriva de la escisión de la molécula pre-ARNm en una posición corriente arriba de su extremo 3’ Corte nt mas abajo por una endonucleasa especifica ¿QUE ES SECUENCIA CONSENSO? ARNpol-II 3’ José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

Sobre el extremo 3’OH actúa una ARN polimerasa especial (llamada poli(A)polimerasa) ATP PPi POLIADENILACION del extremo 3’ José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

ARNm poliadenilado  Transporte del ARNm al citpolasma.  proteger el ARNm de las endonucleasas citoplasmáticas José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

 Los genes eucariotas, se encuentran casi siempre interrumpidos por intrones, que separan las regiones codificantes o exones. José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 Las histonas son uno de los escasos ejemplos de genes que carecen completamente de intrones.

 La eliminación del intrón está determinada por su secuencia, y no por su tamaño. SITIOS O CENTROS DE CORTE Y EMPALME O DE AYUSTE José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

 Está mediado por una asociación macromolecular denominada spliceosome o empalmosoma. José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 U1 U2 U4U5U6 COMPLEJO ARNsn El complejo de corte y empalme es necesario para el reconocimiento de los puntos de escisión como para la catálisis

GU A AG José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

 El mecanismo catalizado por el ayustosoma no transcurre de esa forma, no hay acción de nucleasas y ligasa, sino dos reacciones de transesterificación. José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 Ataque NucleofílicoUnida por enlace 5´2´ El hidroxilo 3´ del exón torrente arriba ataca al fosfato 5´en el límite entre exón e intrón torrente abajo

EMPALME ALTERNATIVO  Orden Jerárquico  Varios ARNsn y Proteínas están involucrados  Sitios de poliadenilación José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

EMPALME FALLIDO Resultado de un cambio de nucleótido en una unión de exón e intrón lo que impide la eliminación del intrón. José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 Enfermedad en la cual el gen que codifica a la globina β de la hemoglobina está gravemente reducido

José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

 o eficacia de las reacciones de maduración.  ARNm Adaptados a las necesidades proteicas de un tejido o  Caperuza 5´  Poliadenilación en 3´  Reacciones de corte y empalme

 transcrito primario de 30s da lugar a los ARNr (16s,23s y 5s) y algún ARNt  catalizadas por endonucleasas (RNasa III y RnASA P)  luego los tres rRnas y uno o varios tRnas sufren modificaciones adicionales en sus extremo 3’ y 5’ y en sus nucleosidos José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

 Un transcrito primario genera 3 de los 4 ARNr y un transcrito primario separados para el otro ARNr  Las reacciones de corte a ambos lados catalizada por RNasa III  en algunos unicelulares hay eliminación de intrones. José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

Los tRNAs y rRNAs de eucariotas y procariotas : son muy estables (horas o días) Los mRNAs de eucariotas: tiene una estabilidad intermedia de horas Los mRNAs de procariotas: son los menos estables (minutos) José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006

Resumen La maduración confiere estabilidad al ARN. Mayor resistencia frente a las nucleasas y un plegamiento tridimensional compacto. El transcrito primario obtenido de una región de ADN puede sufrir maduración por dos rutas o variantes distintas dando productos diferentes. Se debe mantener una exactitud en el proceso de empalme

Bibliografía