TEMA 4.7 mRNAs EUCARIÓTICOS.
Alumna: Brenda Aracely Domínguez Arvizu 205227.
•Generalidades.
•Carácter monocistrónico o policistrónico del mRNA.
•Concepto de gen y cistrón.
•Procesamiento del mRNA.
•Final de la Transcripción. Eliminación de intrones.
•Principales diferencias en el proceso de transcripción de
Procariotas y Eucariotas.
•Bibliografía.
El concepto de mRNA fue introducido por François Jacob y Jacques Monde en 1961.
Es
el ácido ribonucleico que contiene la información genética procedente del ADN para
utilizarse en la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los
aminoácidos.
En
organismos eucariotas, la RNA polimerasa II que se encuentra en el nucleoplasma, es su
precursora.
De síntesis y degradación rápida (vida media de 4-24 hrs).
Se asocia transitoriamente con los ribosomas.
Se
incluyen formas muy heterogéneas tanto en tamaño como en secuencia, existiendo, en
general, una molécula de mRNA para cada gen o grupo de genes que vayan a expresarse
Los
mRNAs monocistrónicos, presentes en procariotas y típicos en
eucariotas, codifican un solo polipéptido. Ello implica que la traducción se
inicia en un solo sitio del mRNA, el codón de inicio, para finalizar en otro
sitio, un codón de terminación.
Los
mRNAs policistrónicos, que sólo aparecen en procariotas y virus,
codifican varios polipéptidos, por lo que la traducción se inicia
(simultáneamente o no) en varios sitios, en varios codones de inicio, para
finalizar en los codones de terminación.
El
concepto de gen corresponde a una región codificante del DNA
genómico, responsable de un producto génico, sea éste RNA (por
transcripción y maduración) o proteína (por transcripción, maduración,
traducción y modificación postraduccional).
El concepto de cistrón, se diferencia: a) por ser más amplio que el del gen,
al considerar como región codificante tanto al DNA como al RNA, y b) por
ser al mismo tiempo más estricto, pues se define como la región del
genoma (DNA) o del mRNA que codifica un producto génico.
Normalmente se emplea sólo para este último caso, por lo que un cistrón
es la secuencia de mRNA que codifica una molécula de polipéptido.
En
eucariotas, los transcritos primarios del mRNA son sometidos a un
exhaustivo proceso de maduración en el núcleo, antes de ser exportados al
citoplasma para su traducción.
En
primer lugar, y cuando los precursores del mRNA aún están siendo
sintetizados por la RNA-polimerasa II, el extremo 5’ es sometido a la
formación de la capucha (capping).
La
función de esta capucha, además de proteger el mRNA de la
degradación, es participar en el reconocimiento y la unión del mRNA al
ribosoma durante la iniciación de la traducción.
La
mayoría de los precursores de los mRNA eucarióticos sufren también
transformaciones en el extremo 3’.
Un segmento de RNA de este extremo es eliminado mediante la acción de
una riboendonucleasa específica, que corta de 11 a 30 nucleótidos al lado 3’
de la secuencia AAUAAA, secuencia que es sintetizada como parte del
transcrito primario. Después se le añaden de 20 a 250 residuos de adenilato
por la actuación de la enzima poliA polimerasa.
Muchos
genes eucarióticos están fragmentados, contienen secuencias
que codifican para polipéptido (exones), interrumpidas por secuencias no
codificadoras (intrones).
Durante
la transcripción, estos genes son copiados a RNA de manera
continua.
En
el procesamiento, los intrones son eliminados y los exones contiguos
son unidos para originar un mRNA funcional para la traducción.
El
proceso de eliminación de los intrones se conoce como corte y
empalme (splicing) , aunque hay algunos precursores de RNA que pueden
automadurarse.
En el procesamiento de los mRNA precursores
eucarióticos se eliminan los intrones por corte y
empalme de exones.
La figura representa la
maduración del mRNA de
la ovoalbúmina de pollo.
Sobre
el
nucleótido
terminal del extremo 5’ se
forma la capucha y sobre el
extremo 3’, se añade la cola
poli A. Luego los intrones
son escindidos y los exones
adyacentes unidos en una
serie de reacciones de corte
y empalme, catalizadas por
el espliceosoma en el
núcleo. Nótese que en el
ejemplo,
se
elimina
alrededor del 75% del RNA
del transcrito primario
durante el procesamiento.
De 1 a 7 exones; de A a G
intrones.
Una vez en el citoplasma, el ARNm se acoplan los ribosomas, que son la
maquinaria encargada de la síntesis proteica. En procariontes, la unión de los
ribosomas ocurre mientras la cadena de ARNm esta siendo sintetizada.
Después de cierta cantidad de tiempo el ARNm se degrada en sus nucleótidos
componentes, generalmente con la ayuda de ribonucleasas.
El
proceso de transcripción es similar tanto en eucariontes como en
procariontes; ambos tienen etapas comunes y cada etapa ocurre según
reacciones análogas. Sin embargo estos procesos se diferencian también en el
sitio de síntesis de cada molécula de RNA.
También
se diferencian, como también ya conocemos, en que los RNA
eucariotas tienen que ser modificados postranscripcionalmente para ser
funcionales.
El
grado de complejidad de la maquinaria de transcripción también difiere,
siendo más compleja en los eucariontes. Estas diferencias se deben al mayor
tamaño del genoma eucariota y a su organización en una estructura ordenada
que todos conocemos con el nombre de cromatina.
PROCARIOTAS
En los organismos procariotas, que
carecen de membrana nuclear que
separa el material genético del
citoplasma,
los
mRNA
son
accesibles para los ribosomas desde
el momento en que comienzan a ser
sintetizados. La transcripción y la
traducción
son
procesos
simultáneos.
 Los mRNAs procariotas son mRNAs
maduros desde que comienzan a ser
sintetizados.

EUCARIOTAS

Los mRNAs eucariotas se sintetizan
en el interior del núcleo celular como
hnRNAs y antes de alcanzar el
citoplasma son procesados para
transformarse en los mRNAs
maduros.
“Bioquímica”. 5ª ed. Berg, J., Tymoczko, J. Stryer, L. Ed. W.H. Reverté. 2003
Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4ª edición. Reverté, Barcelona.
http://fbio.uh.cu/genmol/confs/conf2/p03.htm
http://www2.uah.es/biomolq/BM/Esquemas/Tema9.htm
Descargar

Diapositiva 1