TRANSCRIPCIÓN Y
PROCESAMIENTO DEL ARN
Las células copian ADN en ARN, proceso llamado
transcripción y luego utilizan la información del
ARN para sintetizar proteínas, proceso llamado
traducción.
La transcripción produce ARN complementario
para una cadena de ADN.
Los genomas de las células eucariotas se caracterizan por
contener una pequeña proporción de ADN codificante y
grandes cantidades de secuencias de ADN que no codifican
proteínas.
La molécula de ARN adopta una estructura
tridimensional
que está determinada por su
secuencia de nucleótidos.
Las moléculas de ARN pueden formar
apareamientos intramoleculares de bases y plegarse
en estructuras específicas.
I-TRANSCRIPCIÓN
CARACTERISTICAS DE LA TRANSCRIPCION
La
transcripción
produce
ARN
complementario para una cadena de ADN.
La dirección en la que las ARN polimerasas
sintetizan ARN es siempre 5'→3'.
 Asimetría de la transcripción: se transcribe
para cada gen una de las dos hebras de ADN, la
hebra que se toma como molde para producir el
ARN se la denomina hebra molde, hebra sin
sentido, no codificante y la otra hebra de ADN,
la que no se transcribe, se la denomina hebra
con sentido, codificante.
Las ARN polimerasas o transcriptasas, a diferencia de
lo que ocurre con las ADN polimerasas, carecen de
función "correctora de pruebas".
Transcripción en Procariontes
En bacterias, existe solamente una ARN
polimerasa que es capaz de sintetizar todos los tipos
de ARN.
La ARN polimerasa de E. coli está formada por un
núcleo central que tiene dos cadenas de tipo α, una β,
otra β‘ y una W. La enzima completa u holoenzima
tiene la subunidad σ necesaria para iniciar la
transcripción. La subunidad σ una vez iniciada la
transcripción se libera y el núcleo central prosigue
con la elongación del ARN.
Estructura de la ARN polimerasa procarionte
Transcripsicón en E coli.
Terminación
n de la
transcripción
En bacterias, con mucha frecuencia, los ARN-m
son poligénicos o policistrónicos, de manera que
un solo ARN-m contiene información para la
síntesis de varios polipéptidos distintos.
Habitualmente se trata de genes que comparten un
sistema común que controla su expresión
(operón).
Genes estructurale
Control negativo del operon lac
El gen i codifica un represor que, en ausenci
de lactosa se une al operador y bloquea la
transcripción de los genes estrcturales.
La presencia de lactosa induce la represión
del operón mediante la unión al represor que
evita que este represor se una al operador.
Control positivo del
Operón lac por la
glucosa.
Si hay mucha glucosa no se
producen las enzimas que catalizan
otros azúcares (ej lactosa)
Si hay poca glucosa, ésta
produce un efecto positivo para la
sintesis delas enzimas que catalizan
lactosa, por un sistema de control
positivo dependiente de AMPc.
La transcripción en eucariotas
Las RNA polimerasas eucarióticas no pueden iniciar
la transcripción sin la presencia de Factores Proteicos
de Transcripción.
El empaquetamiento del DNA en la cromatina
modula el comienzo de la transcripción.
Tipos de genes transcriptos por ARN
polimerasas eucarioticas
•
•
•
•
•
•
Genes para
ARNm
ARNmi
ARNt
ARNr 5,8-18 y 28 S
ARNsn y ARNsc
• ARNmit
ARN Polimerasa
II
II
III
I
II y III
similar a la procariotica
La actividad de los promotores puede modificarse por la
presencia de otras secuencias estimuladoras o
"enhancers" que aumentan la tasa de transcripción o
por secuencias atenuadoras que disminuyen la tasa de
trasncripción. Estas secuencias estimuladoras y/o
atenuadoras suelen estar cerca de las promotoras pero no a
una distancia fija de estas y pueden ejercer su función
sobre varios promotores diferentes
Secuencias Promotoras de la ARN pol II
 -25 -30 caja TATA, con la secuenciaTATAAAA,
 -75 caja CAAT con la secuencia GGCCAATCT,
 -90 caja GC con la secuencia GGGCGG,
 Región iniciadora de la transcripción Inr, que
abarca el sitio de inicio de la transcripción,
 los elementos de reconocimiento TFIIB, BRE a -35.
 El ARN Pol II se asocia con factores de transcripción
generales , designados como TFIID, TFIIB, TFIIF,
TFIIE y TFIIH, donde "TF" significa "factor de
transcripción" y "II" para la ARN Pol II.
Estos TF cumplen las funciones de: reconocer las
secuencias promotoras y abrir la doble hélice de ADN.
Complejo de Transcripción
 TFIID{ TBP unión a TATA-box
{TAF unión a Inr, DPE, DPC y MTE.
 TFIIB se une a TBP y BRE
 RNA Pol II se une al complejo TBP-TFIIB junto con
TFIIF
 TFIIE y TFIIH  Helicasas: desenrrolla el DNA
 Proteina Quinasa fosforila dominio
C terminal de RNA Pol II (CTD) e induce la liberación de
la RNA pol II del complejo. Comienza la transcripción
Formación del
complejo de
preiniciación de
la polimerasa II
in vitro
Caja TATA: Secuencia consenso
TATAA situada 25 a 30 nucleótidos
antes del sitio de inicio.
BRE: elemento de reconocimiento del
TFIIB (factor de transcrripción IIB).
Inr: Elemento iniciador, abarca el sitio
de inicio dela transcripción
DCE,MTE y DPE: elementos promotores
TFIID: factor general de transcripción II
que se une al Promotor.
TAF: son factores asociados a la proteina
de unión al TATA (TBP)
 En eucariontes los ARN-m son monogénicos o
monocistrónicos, de manera que un ARN-m contiene
información para sintetizar un solo polipéptido
Complejo Proteico Mediador interacciona con TF
generales y la RNA pol II.
Estimula la transcripción basal y tiene un papel
clave en la asociación de los TF generales con los TF
específicos de ciertos genes que regulan la expresión
génica.
Los TF unidos a estimuladores lejanos pueden
interaccionar con el complejo RNA pol II/Mediador
debido a que el ADN forma bucles.
Complejos de
ARNpolimerasa II
Mediador e inicio de
la trasncripción
Gen del ARN ribosómico
Iniciación de la transcripción del ADN ribosomal
Transcripción de genes
por la polimerasa III
II- PROCESAMIENTO DEL RNA
Maduración del ARNm
 La dirección de síntesis del RNA 5'3'. Después
de 30 nucleótidos, en el extremo 5´ se le añade al
ARNm 7-metilguanosina (“Cap”), unión 5´-5´
Función protectora
 Finalizada la síntesis una poliA-polimerasa añade
una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA
 El mecanismo del splicing es dependiente de la identidad
de las secuencias nucleotídicas en los límites exón/intrón
(splice junctions). Los intrones casi siempre comienzan con
GU y terminan con AG
 El splicing tienen lugar en grandes complejos llamados
spliceosomas, compuestos por proteínas y ARNsn. Los
componentes de ARN del spliceosoma son 5 tipos de small
nuclear ARNs (snARNs) ricos en Uridina.
Corte y empalme del pre-ARNm
 La mayoria de pre-mRNAs contienen múltiples
intrones. Se pueden producir diversos mRNAs a
partir del mismo gen por las diferentes
combinaciones de los sitios de splicing 5’ y 3’. La
posibilidad de unir exones en combinaciones
variadas provee un nuevo mecanismo de controlar la
expresión génica generando múltiples proteinas a
partir del mismo pre-mRNA. Este proceso llamado
splicing, alternativo ocurre frecuentemente en genes
de eucariotas complejos y provee un mecanismo
importante para la expresión de la regulación génica
especifica a tejidos y del desarrollo
Transcripción de ARNr
La ARN polimerasa I transcribe los genes de ARN
ribosómico que están presentes en forma de
repeticiones en tándem.
El promotor de los genes de ARN ribosómico está a
unas 150 pares de bases corriente arriba del sitio
de inicio de la transcripción.
Estas secuencias promotoras son reconocidos por
dos FT : UBF y SL1, que se unen de forma
cooperativa al promotor y luego reclutan a la ARN
pol I para formar el complejo de iniciación.
Procesamiento del ARNr transcripto primario
45S, formación de las subunidades ribosomales
• Clivaje y formación de los ARNr 18S, 5.8S y
28S en el nucleólo.
• Incorporación del ARNr 5 S
• Formación de las subunidades ribosomales
Maduración del ARNr
Transcripción y procesamiento de ARNt
Son transcriptos por la RNA polimerasa III
Los tRNAs contienen intrones que deben sufrir splicing
Agregado de bases raras y CCA en extremo 3´
Maduración del ARNt
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SEMINARIO Nro. 8