4.- Transcripción Alonso Gracia Montes

Índice Introducción Fases de la transcripción Procesos postrascripcionales Transcripción Inversa

Introducción La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión génica, mediante el cuál se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediarios

ARN Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica.

Fases de la Transcripción Preiniciación Iniciación Separación del promotor Elongación Terminación

Preiniciación Antes del inicio de la transcripción se necesitan toda una serie de factores de transcripción que ejercen de factores de iniciación, que se unen a secuencias específicas de ADN para reconocer el sitio donde la transcripción ha de comenzar

El promotor de un gen es la sección de ADN que controla la iniciación de la transcripción, está compuesto por una secuencia específica de ADN localizado antes de donde se encuentra el punto de inicio de la transcripción, está presente tanto en procariotas como eucariotas. Un factor de transcripción es una proteína que participa en la regulación de la transcripción, pero que no forma parte de la ARN polimerasa. Los factores de transcripción pueden actuar reconociendo y uniéndose a secuencias concretas de ADN, uniéndose a otros factores, o uniéndose directamente a la ARN polimerasa.

Los promotores se localizan en los extremos 5'-terminales de los genes, antes del comienzo del gen, y a ellos se unen los factores de transcripción mediante fuerzas de Van der Waals y enlaces de hidrógeno. La formación del complejo de transcripción se realiza sobre el promotor TATA, allí se forma el núcleo del complejo de iniciación. Sobre la caja TATA se fija una proteína de unión (TBP) junto con los factores de transcripción, que forman el complejo de preiniciación cerrado

Iniciación La ARN polimerasa se une al ADN y separa las hebras de ADN en colaboración con otros cofactores permitiendo, de esta manera, el acceso de la ARN polimerasa al molde de ADN de cadena simple

ARN Polimerasa Es una polimerasa dirigida por ADN, una enzima que forma el enlace fosfodiéster en el RNA en crecimiento mediante un ataque nucleofílico al nucleótido entrante. No necesita cebador y sintetiza en dirección 5'-3' En eucariotas hay tres tipos de ARN polimerasas: I, II y III

Separación del promotor Una vez sintetizado el primer enlace fosfodiéster, se debe deshacer el complejo del promotor para que quede limpio para volver a funcionar de nuevo. Durante esta fase hay una tendencia a desprenderse el transcrito inicial de ARN y producir transcritos truncados, dando lugar a una iniciación abortada, común tanto en procariotas como eucariotas. Una vez que la cadena transcrita alcanza una longitud de unos 23 nucleótidos, el complejo ya no se desliza y da lugar a la siguiente fase, la elongación

Elongación La RNA polimerasa tiene la capacidad de desenrollar y volver a enrollar el DNA, mantener las cadenas separadas de DNA y el producto de RNA, cataliza la unión de nuevos nucleótidos y puede reiniciar la síntesis de RNA en caso de que se detenga

Terminación La ARN polimerasa se mueve a lo largo del molde sintetizando RNA hasta que encuentra una secuencia terminadora. En este punto se deja de añadir nucleótidos a la cadena naciente de ARN liberando el producto completo que se disocia del ADN.

Aparte de la terminación dependiente de secuencias de ADN, se han encontrado diferentes formas de terminación en bacterias. Terminación intrínseca o independiente: depende de la estructura que adquiere el transcrito primario formando una horquilla de secuencias palindrómicas y una sucesión de residuos de uracilo Terminación dependientes de Rho (p): Necesita la adicción del factor Rho, que funciona como auxiliar de la ARN polimerasa.

Terminación Dependiente de Rho (p) Terminación Intrínseca

Procesos postrascripcionales Adición del casquete CAP Adición de cola de poli-A Splicing Traslado Acoplamiento Degradación

Adición del casquete CAP Nucleótido modificado de guanina que se añade al extremo 5' de la cadena del ARNm transcrito mediante un enlace fosfodiéster. Es necesario para el proceso normal de traducción del ARN, para mantener su estabilidad y el acceso apropiado del ribosoma.

Adición de cola poli-A Secuencia larga de poliadenilato. Su adición está mediada por una secuencia o señal de poliadenilación (AAUAAA), situada unos 20-30 nucleótidos antes del extremo 3' original. Esta cola protege al ARNm frente a la degradación

Splicing Proceso de corte y empalme de ARN. Este proceso es muy común en eucariotas, pudiéndose dar en cualquier tipo de ARN aunque es más común en el ARNm, consiste en eliminar los intrones del transcrito primario y posteriormente unir los exones

Autosplicing Corte y empalme en el que el propio intrón actúa como catalizador en su eliminación, por lo que no se requiere de proteínas. Cuando un fragmento de ARN tiene actividad catalítica se le denomina ribozima.

Splicing Alternativo Proceso que permite obtener a partir de un transcrito primario de mRNA o pre-ARNm distintas moléculas de mRNA maduras, para la síntesis de diferentes proteínas

Transcripción Inversa Transcripción inversa o retrotranscripción es un proceso de la biología molecular que implica la generación de una cadena de ADN a partir de una cadena de ARN

Resumen

Referencias Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Wallter/2002/ Biología Molecular de la célula/4° Edición Gerald Karp/2005/Biología Celular y Molecular/4° Edición Viviana Sabbatino, Andrea Lassalle, Gladys Gálvez, Silvia Márquez/Naturaleza molecular del gen y el genoma: http://genomasur.com/lecturas/Guia11.htm http://www.cienciaybiologia.com/bgeneral/transcripcion-arn.htm http://fbio.uh.cu/genmol2/temas/transcripcion.htm