7.2 El papel del ARN en la síntesis de proteínas

 

El ácido ribonucleico (ARN) es un ácido nucléico formado por una cadena de ribonucleótidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN). El ARN celular es lineal.  Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica; el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo). Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica.

La síntesis de las proteínas comienza con la unión entre sí de dos aminoácidos y continúa por el agregado de nuevos aminoácidos -de a uno por vez- en uno extremos de la cadena.

La clave de la traducción reside en el código genético, compuesto por combinaciones de tres nucleótidos consecutivos -o tripletes- en el ARNm. Los distintos tripletes se relacionan específicamente con tipos de aminoácidos usados en la síntesis de las proteínas.

Cada triplete constituye un codón: existen en total 64 codones, 61 de los cuales sirven para cifrar aminoácidos y 3 para marcar el cese de la traducción. Tal cantidad deriva de una relación matematica  simple: los cuatro nucleótidos (A, U, C  y G)se combinan de a tres, por lo que pueden generarse 64 (43).

Dado que existen más codones, (61) que tipos de aminoácidos (20), casi todos pueden ser reconocidos por más de un codón, por lo que algunos tripletes a como "sinónimos". Solamente el triptófano y la metionina -dos de los aminoácidos menos frecuentes en las proteínas - son codificados, cada uno, por un solo codón.

Los mecanismos para alinear a los aminoacil ARNtAA de acuerdo con el orden de los codones del ARNm son algo complicados. Requieren de los ribosomas cuya primera tarea es localizar al codón AUG de iniciación y acomodarlo correctamente para que el encuadre de ese triplete y el de los siguientes sea el adecuado.

Luego el ribosoma se desliza hacia el extremo 3´del ARNm y traduce a los sucesivos tripletes en aminoácidos. Estos son traídos – de a uno por vez – por los respectivos ARNt. Las reacciones que ligan a los aminoácidos entre sí - es decir , las uniones peptídicas - se producen dentro del ribosoma . Finalmente, cuando el ribosoma arriba al codón de terminación – en el extremo 3´del ARNm – cesa la síntesis proteica y se libera la proteína. Como podemos notar, los ribosomas constituyen las "fábricas de las proteínas"

Cada ribosoma está compuesto por dos subunidades - una mayor y otra menor – identificadas con las siglas 40S y 60S respectivamente (los números hacen referencia a los coeficientes de sedimentación de las subunidades, es decir a las velocidades con que sedimentan cuando son ultracentrifugadas, la 60S migra más rápido al fondo del tubo).

7.2.1 Tipos de ARN

 

ARN mensajero: lleva la información sobre la secuencia de aminoácidos de la proteína desde el ADN, lugar en que está inscrita, hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las proteínas de la célula. Es una molécula intermediaria entre el ADN y la proteína. En eucariotas, el ARNm se sintetiza en el nucleoplasma del núcleo celular y de allí accede al citosol, donde se hallan los ribosomas, a través de los poros de la envoltura nuclear.

ARN de transferencia: son cortos polímeros de unos 80 nucleótidos que transfiere un aminoácido específico al polipéptido en crecimiento; se unen a lugares específicos del ribosoma durante la traducción. Tienen un sitio específico para la fijación del aminoácido (extremo 3') y un anticodón formado por un triplete de nucleótidos que se une al codón complementario del ARNm mediante puentes de hidrógeno.

ARN ribosómico: se halla combinado con proteínas para formar los ribosomas, donde representa unas 2/3 partes de los mismos. En procariotas, las subunidad mayor del ribosoma contienen dos moléculas de ARNr y la subunidad menor, una. En los eucariotas, la subunidad mayor contiene tres moléculas de ARNr y la menor, una. En ambos casos, sobre el armazón constituido por los ARNr se asocian proteínas específicas. El ARNr es muy abundante hallado en el citoplasma de las células eucariotas. Los ARNr son el componente catalítico de los ribosomas; se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos del polipéptido en formación durante la síntesis de proteínas; actúan, pues, como ribosomas.

ARN reguladores

Muchos tipos de ARN regulan la expresión génica gracias a que son complementarios de regiones específicas del ARNm o de genes del ADN.

ARN de interferencia: (ARNi o iRNA) son moléculas de ARN que suprimen la expresión de genes específicos mediante mecanismos conocidos globalmente como ribointerferenciado interferencia por ARN. Los ARN interferentes son moléculas pequeñas (de 20 a 25nucléotidos) que se generan por fragmentación de precursores más largos. Se pueden clasificar en tres grandes grupos:

Micro ARN: (miARN o RNAmi) son cadenas cortas de 21 ó 22nucleótidos hallados en células eucariotas que se generan a partir de precursores específicos codificados en el genoma.

ARN interferente pequeño: (ARNip o si ARN), formados por20-25 nucleótidos, se producen con frecuencia por rotura de ARN virales, pero pueden ser también de origen endógeno.

VII._ TRADUCCION DEL ARN MENSAJERO

 La traducción es el paso de la información transportada por el ARN-m a proteína. La traducción ocurre tanto en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas, como también en el retículo endoplasmático rugoso (RER). Los ribosomas están formados por una subunidad pequeña y una grande que rodean al ARNm. En la traducción, el ARN mensajero se decodifica para producir un polipéptido específico de acuerdo con las reglas especificadas por el código genético. Es el proceso que convierte una secuencia de ARNm en una cadena de aminoácidos para formar una proteína. Es necesario que la traducción venga precedida de un proceso de transcripción. El proceso de traducción tiene cuatro fases: activación, iniciación, elongación y terminación (entre todos describen el crecimiento de la cadena de aminoácidos, o polipéptido, que es el producto de la traducción).

En la activación, el aminoácido (AA) correcto se une al ARN de transferencia (ARNt) correcto. Aunque técnicamente esto no es un paso de la traducción, es necesario para que se produzca la traducción. El AA se une por su grupo carboxilo con el OH 3' del ARNt mediante un enlace de tipo éster. Cuando el ARNt está enlazado con un aminoácido, se dice que está "cargado". La iniciación supone que la subunidad pequeña del ribosoma se enlaza con el extremo 5' del ARNm con la ayuda de factores de iniciación (FI), otras proteínas que asisten el proceso. La elongación ocurre cuando el siguiente aminoacil-ARNt (el ARNt cargado) de la secuencia se enlaza con el ribosoma además de con un GTP y un factor de elongación. La terminación del polipéptido sucede cuando la zona A del ribosoma se encuentra con un codón de parada (sin sentido), que son el UAA, UAG o UGA. Cuando esto sucede, ningún ARNt puede reconocerlo, pero el factor de liberación puede reconocer los codones sin sentido y provoca la liberación de la cadena polipeptídica. La capacidad de desactivar o inhibir la traducción de la biosíntesis de proteínas se utiliza en antibióticos como la anisomicina, la cicloheximida, el cloranfenicol y la tetraciclina.

7.1 EL CODIGO GENETICO

El código genético es como un diccionario que establece una equivalencia entre las bases nitrogenadas del ARN y el leguaje de las proteínas, establecido por los aminoácidos.

Después de muchos estudios (1955 Severo Ochoa y Grumberg; 1961 M.Nirenberg y H. Mattaei) se comprobó que a cada aminoácido la corresponden tres bases nitrogenadas o tripletes (61 tripletes codifican aminoácidos y tres tripletes carecen de sentido e indican terminación de mensaje).

Características del código genético:

• 1- Es universal, pues lo utilizan casi todos los seres vivos conocidos. Solo existen algunas excepciones en unos pocos tripletes en bacterias.
 
• 2- No es ambiguo, pues cada triplete tiene su propio significado.
 
• 3- Todos los tripletes tienen sentido, bien codifican un aminoácido o bien indican terminación de lectura.
 
• 4- Está degenerado, pues hay varios tripletes para un mismo aminoácido, es decir hay codones sinónimos.
 
• 5- Carece de solapamiento, es decir los tripletes no comparten bases nitrogenadas.
 
• 6- Es unidireccional, pues los tripletes se leen en el sentido 5´-3´.
 

SEP                                                     SENEPS                                              DGEST

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD ALTAMIRANO



ALUMNA: Mariel Campos González.

N° de Control: 09930301

 

Lic. en Biología

Cd. Altamirano Gro.

 

OBJETIVOS:

Conoceremos los eventos de síntesis proteica, la especificidad de la maquinaria enzimática y su implicación en la farmacología (inhibición de la síntesis proteica por antibióticos).

TAREA:  TIPOS DE AYUSTES

Para la eliminacion de los intrones antes de la Traduccion, los mRNA deben atravesar un proceso denominado Splicing. El término exacto en castellano sería ayuntamiento (gerundio de ayuntar, que es formar una soga nueva al entretejer de los cabos de otras dos), sin embargo el término que ha cuajado es el anglófono, sobre todo porque ya tiene un sentido de especificidad bastante marcado.

El Splicing, esencialmente, es un fenómeno que ocurre entre uno de los extremos (el anterior o 5') del intron y una posicion interna de éste en la denominado sitio de ramificacion y conjugado con la union entre el extremo 3'-OH  del exon anterior, que queda libre, y el 5' del exón posterior al intrón. El resultado es que los exones quedan ayuntados y el intrón se libera con una forma de lazada o bucle al formarse un enlace entre el extremo 5' y el sitio de ramificación.

Existen por lo menos tres tipos generales de splicing:

 1) splicing mediado por spliceosoma o nuclear, una maquinaria enzimática compleja parecida a la de la iniciación de la Transcripción lleva a cabo el plegado del mRNA y cataliza las reacciones.

 2) auto-splicing de tipo I.

 3) auto-splicing de tipo II. La diferencia entre estos dos últimos es la naturaleza de la estructura tridimensional formada por el propio RNA del intrón a la hora de catalizar su propia escisión (la de tipo I se denomina del bolsillo de Guanina por la intervención de este nucleótido y la estructura que se forma). Las dos formas de auto-splicing son más propias de las arqueas. Además de esto, puede también tener lugar Trans-splicing, en el que el exón de un mRNA se une al exón de otro mRNA diferente, como ocurre en los mRNAs de los tripanosomas (un grupo de parásitos eucariotas, como el que causa la malaria).

Splicing Alternativo:

Algunos genes son capaces de producir distintos transcritos que proporcionarán distintas proteínas. Esto se debe a que el transcrito primario tiene señales alternativas de ayuste que permiten a la célula seleccionar entre dos sitios 3’ diferentes para eliminar distintos intrones y exones. El patrón de ayuste de los intrones parece que se define desde el mismo momento de la iniciación, ya que viene dictado por:

1. las SR, así como otras proteínas, que se unen al CTD durante la iniciación de la transcripción;
2. unas secuencias en el mRNA que actúan como potenciadores del salto de un intrón o del salto de un exón.

Se han identificado casos de ayuste alternativo en:

1. El antígeno T de SV40, la troponina T de ratón, o el gen tra de Drosophila melanogaster en la que el ayuste alternativo está regulado por el sexo.
2. Los genes que sintetizan una proteína con distinto extremo amino para que se dirijan al citoplasma o la mitocondria; normalmente la forma mitocondrial o cloroplastídica es la más larga.
3. El gen de la cadena pesada de la IgM (µ) produce una forma de membrana si aparecen todos los exones, mientras que la forma soluble carece de los exones 5 y 6 (los dos últimos) que le proporcionan el anclaje en la membrana.

Splicing de ADN: Proceso que consiste en la unión covalente de dos fragmentos de ADN bicatenario, catalizado por una ligasa de ADN.

 

 

ftp://ftp.utalca.cl/profesores/raherrera/biorom2008/contenido/av_bma/apuntes/T13/ayuste_otros.htm

6.2.2 MODIFICACIONES POSTRANSCRIPCIONALES DEL RNA MENSAJERO

Los RNA eucariotas son sintetizados en forma de precursores que tendrán que sufrir un proceso de modificación para poder ser funcionales. Los mRNA procariotas no necesitan modificarse después de ser sintetizados y son lineales respecto al gen a partir del cual se sintetizaron. Es decir, son completamente complementarios. En cuanto a los rRNA y tRNA procariotas, las modificaciones que sufren son sencillas pues tienen que ver con los cortes que sufrirá el precursor largo en el cual están incluidas ambas especies. Sin embargo, los mRNA, rRNA y tRNA eucariotas, que son sintetizados en el núcleo y nucleolo de la célula y posteriormente utilizados en el citoplasma, necesitan sufrir procesos de modificación mucho más complejos, no sólo para ser funcionales sino para poder pasar a través de los pequeños poros nucleares al citoplasma.

Los procesos de maduración son los que llevan a los transcritos primarios a convertirse en transcritos maduras.

Todos estos procesos ocurren mientras el RNA se está transcribiendo, demostrándose en algunos casos la interdependencia entre transcripción y maduración.

Las diferencias entre los procariotas y las eucariotas relativas a la maduración del RNA se centran en el mRNA, además del ayuste, sufre una serie de modificaciones en 5’ y en 3’ que, de forma sucesiva o simultánea, van a ocurrir en el núcleo.

Modificación en el extremo 5' ó Cap 5'

El extremo 5' del mRNA se modifica en el núcleo eucariota (pero no en la mitocondria ni en los cloroplastos). Las reacciones de modificación son probablemente comunes en todos los eucariontes. La transcripción comienza con un nucleósido trifosfato (casi siempre una purina, A ó G). El primer nucleótido retiene su grupo 5' trifosfato y forma el enlace fosfodiéster habitual desde su posición 3' a la posición 5' del siguiente nucleótido. La secuencia inicial del transcrito se puede representar de la siguiente manera:

5' ppp[A/G]pNpNpNp....

Pero cuando el mRNA maduro se trata in vitro con enzimas que deben degradarlo en nucleótidos individuales, el extremo 5' no produce el nucleósido trifosfato esperado. En su lugar, contiene dos nucleótidos conectados por un enlace 5'-5' trifosfato y también contiene grupos metilo. La base terminal es siempre una guanina que será añadida al RNA original después de la transcripción.

La adición de la G en el extremo 5' está catalizada por una enzima nuclear, la guanidil transferasa. La reacción ocurre tan pronto como comienza la transcripción y no es posible detectar más que trazas del extremo 5' trifosfato original en el RNA nuclear. La reacción total se puede representar como una condensación entre GTP y el terminal 5' trifosfato original del RNA. Así:

Gppp (5') + (5') pppApNpNp... →GpppApNpNp... + pp + p

El nuevo residuo G añadido al extremo del RNA está en orientación contraria respecto a todos los otros nucleótidos. Esta estructura se llama cap. Es el sustrato de varios eventos de metilación. Los tipos de caps se distinguen por la cantidad de metilaciones que ocurren:

•  La primera metilación ocurre en todos los eucariontes y consiste en la adición de un grupo metilo a la posición 7 de una guanina terminal. Un cap que posee este único grupo metilo se conoce como cap 0. Hasta aquí llega la reacción en los eucariontes unicelulares. La enzima responsable de esta modificación se llama guanina-7-metiltransferasa.

•  El siguiente paso es la adición de otro grupo metilo, a la posición 2'-O de la penúltima base (que verdaderamente era la primera base original del transcrito antes de las modificaciones). Esta reacción está catalizada por otra enzima (2'-O-metil-transferasa). Un cap con dos grupos metilo se llama cap 1. Este es el tipo predominante de cap en todos los eucariontes excepto los organismos unicelulares.

•  En una pequeña minoría de los casos en eucariontes superiores, se añade otro grupo metilo a la segunda base. Esto sólo ocurre cuando esa posición está ocupada por una adenina; la reacción implica la adición de un grupo metilo en la posición N6. La enzima responsable actúa solamente en un sustrato de adenosina que ya tiene un grupo metilo en la posición 2'-O.

•  En algunas especies, se añade un grupo metilo a la tercera base del mRNA que ya tiene su cap. El sustrato de esta reacción es el mRNA cap 1 que ya tiene dos grupos metilo. La modificación de la tercera base es siempre una metilación en 2'-O de la ribosa. Esto crea el tipo cap 2. Este cap generalmente representa menos del 10-15% del total de mRNAs con caps.

En una población de mRNAs eucariotas, todas las moléculas tienen cap. Las proporciones de los diferentes tipos de cap son características de un organismo específico. No se sabe si la estructura de un mRNA específico es invariable o puede tener más de un tipo de cap. Además de la metilación y solamente en eucariontes superiores, ocurre una baja frecuencia de metilación interna en el mRNA. Esto se lleva a cabo mediante la generación de residuos N6 metiladenina con una frecuencia de alrededor de una modificación por 1000 bases. Hay 1-2 metiladeninas en un mRNA típico de eucariontes superiores, aunque su presencia no es obligatoria, ya que algunos mRNAs no presentan ninguna.

Modificación del extremo 3' o Cola de Poli (A)

La mayoría de los mRNAs eucariotas tienen una secuencia de ácido poliadenílico en el extremo 3'. Este tramo terminal de residuos A se describe a menudo como cola de Poli (A) y el mRNA con estas características se llama poli(A)⁺. La secuencia poli(A) no está codificada en el DNA, sino que se añade al RNA en el núcleo después de la transcripción. La adición de poli(A) está catalizada por la enzima poli(A) polimerasa, la cual añade ~200 residuos de A al extremo 3'-OH libre del mRNA. La cola Poli(A) tanto del RNA nuclear como del mRNA está asociada a una proteína, la proteína de unión a poli(A) (PABP: Poly(A)-binding protein). Formas similares de esta proteína se pueden encontrar en muchos eucariontes. Un monómero de PABP de ~70 kDa se une cada 10-20 bases de la cola poli(A). Por tanto una característica común en muchos o la mayoría de los eucariontes es que el extremo 3' del mRNA consiste en una hilera de poli(A) unida a una gran masa de proteína.


CONCLUSIONES:
En esta unidad vimos el proceso que lleva a cabo el ADN, para poder llevar a cabo la transcripcion. El ADN pasa a una cadena de ARN, y asi se desarrolla todo el procedimiento, se deben de seguir tres pasos para que esto se realize como son: la fase de inicio, elongacion y terminacion. Este proceso se lleva a cabo en celulas procariotas y eucariotas, intervienen varios tipos de RNA.

http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf2/p05.htm

http://html.rincondelvago.com/biologia-molecular_4.html

UNIDAD VI._ TRANSCRIPCIÓN GENÉTICA

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. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia del ADN. De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero.

La transcripción consiste en la copia de 1 cadena de DNA para dar una cadena de RNA, gracias a la complementariedad de bases. La cadena que se copia se conoce como cadena molde o cadena transcrita. Esta cadena será obviamente complementaria al RNA.
Se conoce como unidad de transcripción a aquel DNA que da lugar mediante el proceso de transcripción a una molécula de RNA. No siempre se corresponderá una unidad de transcripción con un gen, ya que en los organismos procariotas podrán existir operones, con lo que se coordinarán varios genes, que se transcribirán de manera simultánea.
Para la transcripción resulta básica la presencia de la RNA polimerasa, ya que este enzima es el encargado de sintetizar el RNA, gracias a la complementariedad con la cadena molde. La RNA polimerasa da inicio a la transcripción cuando se une al promotor. Se conoce como punto +1 al punto donde se inicia la transcripción. El enzima se deslizará por el molde hasta alcanzar la secuencia acabadora, situada en la parte final de la unidad de transcripción. Todos los nucleótidos situados antes de +1 son los situados upstream o hacia 5’. Estos nucleótidos reciben numeración negativa. Los situados después de +1 están situados downstream o hacia 3’.
A lo largo del DNA, las unidades de transcripción pueden situarse en cualquiera de las dos cadenas, lo que implicaría dificultades para ilustrar este proceso. Se ha determinado arbitrariamente, que la transcripción se inicie siempre de izquierda a derecha, desde 3’ a 5’. En paralelo a la cadena de RNA se pone una sola cadena de DNA, pero no la complementaria, sino la que es idéntica al RNA, con las diferencias típicas entre DNA y RNA, como la sustitución de T por U.
El RNA que se forma como resultado de la transcripción, podrá ser el tránscrito primario. Se ha de tener en cuenta que existe tres tipos de RNA, dos de los cuales son productos finales, como el rRNA y el tRNA, mientras que el mRNA deberá llegar a los ribosomas, donde podrá dar lugar a las proteínas.
Dentro del proceso de la transcripción puede haber otras proteínas implicadas, que serán las proteínas reguladoras. Se ha de tener en cuenta que la mayoría de los genes está sometidos a regulación, de manera que existirán diferentes ritmos de síntesis de RNA, con más o menos frecuencia. Esta regulación afecta a la expresión del gen, actuando a nivel de la transcripción normalmente.

http://www.elergonomista.com/biologia/transpro.html

 6.1 ORGANISMOS PROCARIOTICOS

La expresión génica se concretiza por la transformación de la información genética desde moléculas de ADN a moléculas de ARN y desde estas hasta los polipéptidos correspondientes. Las moléculas de ARN son sintetizadas usando como molde a segmentos específicos de ADN, en la reacción de polimerización que es catalizada por la enzima conocida como ARN polimerasa.

A) Los precursores en la síntesis de ARN (unidades estructurales) son cuatro ribonucleótidos trifosfatados: rATP; rCTP; rGTP; rUTP

B) La secuencia de bases, del ARN a polimerizar, esta determinada por medio de la secuencia de bases de la molécula de ADN utilizada como molde para su síntesis. He ahí que se la denomine

Cadena Molde de ADN.

C) La cadena de ARN crece en dirección 5’ – 3’. Esta dirección coincide con la síntesis de ADN.

D) La ARN polimerasa, a diferencia de la ADN polimerasa, es capaz de iniciar su síntesis sin la presencia de ningún tipo de molécula cebadora.

http://www.korion.com.ar/archivos/transytrad.pdf

6.2 ORGANISMOS EUCARIOTICOS

En las eucariotas, el proceso se realiza en el núcleo, y es similar al de las procariotas, pero de mayor complejidad. Diferentes ARNp transcriben distintos tipos de genes. La ARNpII transcribe los pre-ARNm, mientras que la ARNpI y ARNpIII transcriben los ARN-ribosomales y ARNt, respectivamente. Los ARNs transcritos son modificados posteriormente. El pre-ARNm,por ejemplo, sufre un proceso de maduración que tras cortes y empalmes sucesivos elimina ciertos segmentos del ADN llamados los intrones para producir el ARNm final. Durante este proceso de maduración se puede dar lugar a diferentes moléculas de ARN, en función de diversos reguladores. Así pues, un mismo gen o secuencia de ADN, puede dar lugar a diferentes moléculas de ARNm y por tanto, producir diferentes proteínas. Otro factor de regulación propio de las células eucariotas son los conocidos potenciadores (en inglés: "enhancers"), que incrementan mucho (100 veces) la actividad de transcripción de un gen, y no depende de la ubicación de éstos en el gen, ni la dirección de la lectura.

6.2.1 ETAPAS DE SINTESIS DE ARN

Clásicamente se divide el proceso de la transcripción en 3 etapas principales (iniciación, elongación y terminación):

Preiniciación

Al contrario de la replicación de ADN, durante el inicio de la transcripción no se requiere la presencia de un cebador para sintetizar la nueva cadena, de ARN en este caso. Antes del inicio de la transcripción se necesitan toda una serie de factores de transcripción que ejercen los factores de iniciación. Estos se unen a secuencias específicas de ADN para reconocer el sitio donde la transcripción ha de comenzar y se sintetice el ARN cebador. Esta secuencia de ADN en la que se ensamblan los complejos de transcripción se llama promotor. 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. Los promotores tienen secuencias reguladoras definidas, muy conservadas en cada especie, donde las más conocidas son la caja TATA (situada sobre la región -10), con la secuencia consenso TATA(A/T)A(A/T); y la caja TTGACA (situada en el punto -35). 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 el factor de transcripción TF_{II D} (TF proviene del inglés: transcription factor). Después, a ellos se unen otros factores de transcripción específicos: TF_{II A}, que estabiliza el complejo TF_{II D}-ADN; los factores TF_{II B} y TF_{II E} se unen al ADN y el TF_{II F} (una helicasa dependiente de ATP) y al final la ARN polimerasa. Todo ello forma un complejo que se llama complejo de preiniciación cerrado. Cuando la estructura se abre por mediación del factor de transcripción TF_{II H}, da comienzo la iniciación.

Iniciación

Primero, una Helicasa separa las hebras de ADN en estas denominadas cajas TATA, ya que entre adenina y timina se establecen dos enlaces de hidrógeno, mientras que entre citosina y guanina se forman tres. Posteriormente se unen los factores y las proteinas de transcripción (TBP, TF2D, TF2B) permitiendo, de esta manera, el acceso de la ARN polimerasa al molde de ADN de cadena simple, siendo esta la ultima en posicionarse. Aunque la búsqueda del promotor por la ARN polimerasa es muy rápida, la formación de la burbuja de transcripción o apertura del ADN y la síntesis del cebador es muy lenta. La burbuja de transcripción es una apertura de ADN desnaturalizado de 18 pares de bases, donde empieza a sintetizarse el ARN cebador a partir del nucleótido número 10 del ADN molde de la burbuja de transcripción. La burbuja de transcripción se llama complejo abierto. La ARN polimerasa es una enzima formada por 5 subunidades: 2 subunidades α, 1 subunidad β, 1 subunidad β' y 1 subunidad ω que tiene como función la unión de ribonucleótidos trifosfato. Cuando se forma el complejo abierto, la ARN polimerasa comienza a unir ribonucleótidos mediante enlaces fosfodiéster, y una vez que se forma el primer enlace fosfodiéster, acaba la etapa de iniciación.y comienza asi la siguiente etapa.

Disgregación 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 procariontes como eucariontes. 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.

La disgregación del promotor coincide con una fosforilación de la serina 5 del dominio carboxilo terminal de la ARN polimerasa, que es fosforilado por el TF_{II H} (que es una proteína quinasa dependiente de ATP)

 Elongación

La ARN polimerasa cataliza la elongación de cadena del ARN. Una cadena de ARN se une por apareamiento de bases a la cadena de ADN, y para que se formen correctamente los enlaces de hidrógeno que determina el siguiente nucleótido del molde de ADN, el centro activo de la ARN polimerasa reconoce a los ribonucleótidos trifosfato entrantes. Cuando el nucleótido entrante forma los enlaces de hidrógeno idóneos, entonces la ARN polimerasa cataliza la formación del enlace fosfodiéster que corresponde. A esto se le llama elongación, la segunda etapa de la transcripción del ARN.

Terminación

 Al finalizar la síntesis de ARNm, esta molécula ya se ha separado completamente del ADN (que recupera su forma original) y también de la ARN polimerasa, terminando la transcripción. La terminación es otra etapa distinta de la transcripción, porque justo cuando el complejo de transcripción se ha ensamblado activamente debe desensamblarse una vez que la elongación se ha completado. La terminación está señalizada por la información contenida en sitios de la secuencia del ADN que se está transcribiendo, por lo que la ARN polimerasa se detiene al transcribir algunas secuencias especiales del ADN. Estas secuencias son ricas en guanina y citosina, situadas en el extremo de los genes, seguidas de secuencias ricas en timina, formando secuencias palindrómicas, que cuando se transcriben el ARN recién sintetizado adopta una estructura en horquilla que desestabiliza el complejo ARN-ADN, obligando a separarse de la ARN polimerasa, renaturalizándose la burbuja de transcripción. Algunas secuencias de ADN carecen de la secuencia de terminación, sino que poseen otra secuencia a la que se unen una serie de proteínas reguladoras específicas de la terminación de la transcripción como rho.

http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/Transcripcion.htm

http://www.slideshare.net/IESCAMPINAALTA/transcripcin-y-traduccin-3363155

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ALUMNA: Mariel Campos González.

N° de Control: 09930301

 

Lic. en Biología

Cd. Altamirano Gro.

OBJETIVOS:

Conoceremos los eventos de síntesis del ARN como molécula precursora de la síntesis proteica y su importancia en el funcionamiento de los seres vivos.