Síntesis de ARN Objetivos: Explicar el proceso de síntesis de ARN.

Presentación del tema: "Síntesis de ARN Objetivos: Explicar el proceso de síntesis de ARN."— Transcripción de la presentación:

1 Síntesis de ARN Objetivos: Explicar el proceso de síntesis de ARN.
Diferenciar entre el proceso de síntesis del ARN, de células bacterianas y eucariotas. Comparar los procesamientos de los ARNm, ARNt y ARNr entre las células procariotas y eucariotas. Interpretar los mecanismos de regulación del proceso de transcripción en eucariótas

2 Unidad estructural

3 Síntesis de la molécula de ARN

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5 Tres tipos de ARNs implicados en la síntesis de proteínas
ARNt ARNm ARNr

6 Dogma central de la biología molecular
El ADN dirige la síntesis de ARN, que luego conducirá la de proteínas

7 Transcripción Consiste en la síntesis de ARN tomando como molde ADN.

8 Características y elementos de la Transcripción
Características de la transcripción: Complementariedad Dirección Asimetría de la transcripción

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10 ARNpolimerasa y transcripción

11 Transcripción Secuencia de origen “PROMOTOR”

12 Transcripción mediante la ARNpol de E coli

13 Terminación de la transcripción

14 Esquema general de transcripción en PROCARIOTAS
ADN

15 Conceptos de regulación
Control positivo: Se dice que un sistema está bajo control positivo cuando el producto del gen regulador activa la expresión de los genes, actúa como un activador. Control negativo: Se dice que un sistema está bajo control negativo cuando el producto del gen regulador reprime o impide la expresión de los genes, actúa como un represor. Sistemas enzimáticos constitutivos: Enzimas codificados por genes constitutivos, es decir que se expresan continuamente; necesarias para el metabolismo básico celular. Sistemas enzimáticos adaptativos: Se denominan así porque se expresan cuando la célula se adapta a una determinada situación ambiental. Sistemas inducibles: Cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la síntesis de la enzima. Al efecto del sustrato se le denomina inducción positiva. Sistemas represibles: cuando el producto final de la reacción que cataliza el enzima impide la síntesis de la misma. Este fenómeno recibe el nombre de inducción negativa. Al compuesto que impide la síntesis del enzima se le denomina correpresor.

16 REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN
EN PROCARIOTAS: Regulación negativa: Operón lactosa (Lac). Regulación positiva: Operón lac por la C6H12O6 .

17 Francois Jacob Jacques Monod (1961)
(1965) Premio Nobel

18 OPERÓN: Grupo de genes adyacentes transcritos como un único ARN.
Genes policistrónicos o poligénicos

19 Operón Lac: Es un sistema inducible que está bajo control negativo, de manera que la proteína reguladora, producto del gen regulador i, es un represor que impide la expresión de los genes estructurales en ausencia del inductor. Elementos de control cis y trans

20 Operón Lac: Es un sistema INDUCIBLE
Sistemas inducibles: cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la síntesis del enzima. Al efecto del sustrato se le denomina inducción positiva Los sistemas inducibles se corresponden a procesos catabólicos de degradación, por ejemplo, el operón lactosa, el operón arabinosa, el operón maltosa. Se trata de sistemas enzimáticos encargados de degradar la lactosa, arabinosa, maltosa, etc. Sistemas inducibles: cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la síntesis de la enzima. (inducción positiva)

21 Control positivo de la transcripción

22 Elementos de control en Cis
Elementos que intervienen en la regulación de la expresión génica en bacterias. Elementos del Operón. Elementos de control en Cis Promotor Operador Moléculas difusibles Proteínas reguladoras Inductores Genes Estructurales Codifican para polipéptidos Gen regulador Codifica para proteína reguladora

23 Transcripción en Eucariotas

24 ARNpolimerasa en Eucariota y Factores de Transcripción.
ARNpol II: Sintetiza precursores de ARNm ARNpol I: Sintetiza precursores de ARNr que se procesa en: 28S, 18S y 5.8S ARNpol III: Sintetiza ARNt, ARNr 5S y una colección completa de ARNns estables.

25 ARNpol II y síntesis de ARNm

26 Complejo de transcripción de la ARNpol II
FT + ARNpol II ARNm Complejo de transcripción de la ARNpol II

27 TFIID (D): Con una proteína de unión a TATA (TBP)
TFIIB (B) TFIIF (F) TFIIE (E) TFIIH (H)

28 25 a 30n antes del sitio de inicio de transcripción
Secuencia promotora: Caja TATA (TATA box): 25 a 30n antes del sitio de inicio de transcripción

29 Complejo de transcripción
B Complejo de transcripción de la ARNpol II ARNpol y F E y H

30 Transcripción por las ARNpol I
Las tres Polimerasas reconocen distintos tipos de Promotores. F T común de unión al promotor “TBP” ARNr 18S ARNpol I: Pre ARNr 45S ARNr 28 S ARNr 5.8 S

31 Gen de ARNr

32 Secuencia promotora reconocida por 2 FT: UBF y SL1
Mutantes TBP

33 Transcripción de los genes
por la pol III

34 ARNt ARNpol III ARNr 5S Algunos ARNns implicados en el corte y empalme y transporte de proteínas

35 Transcripción de los genes por la Pol III

36 Procesamiento y maduración de los ARNs

37 Procesamiento del ARNr
Pre-ARNr 45S

38 Procesamiento ARNr Intervención ARNsno U3, U8 y U22 con proteínas = RNPsno. U3, U22 U8 Eucariotas ARNt producto de un transcrito De pre-ARNr Procariotas

39 Procesamiento del ARNt
Adición de una secuencia terminal CCA Compuesta por ARN Sidney Altman ARN de ARNasaP tiene actividad catalítica ARNasa P: RIBOZIMA

40 Procesamiento ARNm en Eucariotas
ARNm sintetizado en el núcleo es ampliamente modificado entes de salir al citoplasma. P. A. Sharp R. J. Roberts (1977) Premio Nobel en 1993

41 1977 Las secuencias codificantes de la mayoría de los genes eucarióticos están interrumpidas por secuencias no codificantes “INTRONES” que son escindidas en el procesamiento del ARNm

42 Corte y empalme in vitro
Splicing Corte y empalme in vitro

43 Maduración del ARNm

44 1er paso: modificación del extremo 5´ Adición de la caperuza 7 metilguanosina.

45 2do paso: formación del extremo 3´: poliadenilación
ARN-hn. ARNm AAA(200) residuos A Poli A-polimerasa

46 ¿Cómo ocurre el procesamiento del ARNm?

47 Corte y empalme de ARNm 2 pasos

48 COMPLEJOS DENOMINADOS ESPLICEOSOMAS Compuestos de proteínas y ARNns

49 Ensamblaje del espliceosoma
Formación del intermediario con estructura de lazo Esción del intrón y empalmado de los exones

50 Unión del ARNsn U1 al sitio de corte 5´
ARNn U1

51 Autoprocesamiento 1981 T. Cech Premio Nobel 1989 INTRÓN: Ribozima

52 Regulación de la transcripción en eucariotas

53 Expresión de los genes es controlada a nivel de la inición y elongación.
Control está ejercido por proteínas que se unen a secuencias específicas modulando actividad de la ARNpol. Transcripción limitada por el empaquetamiento del ADN en cromatina

54 Secuencias de regulación en Cis
Los Promotores: CCAAT GGCGG TATA Inr Estimuladores y Enhancers: Secuencias a aproximadamente 200 pb y a 10Kb respectivamente del inicio de transcripción.

55 Formación de bucles en el ADN

56 Proteínas de regulación transcripcional
Activadores

57 Acción de represores eucarióticos

58 Relación entre cromatina y la transcripción
Acetilación y Desacetilación Fosforilación Metilación HMGN Factores remodeladores del nucleosoma Factores de elongación (reclutan histonas acetiltransferasas).|

59 Relación entre cromatina y la transcripción