TranscripcióN transcripción en procariotas




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títuloTranscripcióN transcripción en procariotas
fecha de publicación02.02.2016
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TRANSCRIPCIÓN
TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS

La transcripción es la síntesis de ARN tomando como molde el ADN, y significa el paso de la información contenida en el ADN hacia el ARN.

Es realizada por las enzimas ARN polimerasas (ARNpol) que utilizan como molde una cadena de ADN. Las ARNpol recorren la cadena de ADN en sentido 3` 5`y añaden los nucleótidos complementarios a los de la cadena de ADN que se transcribe.

La ARN polimerasa empareja A,C,G y T del ADN con A,C,G y U de la cadena de ARN que va creciendo.. Así la secuencia de bases del ARN es complementaria a la secuencia de la cadena codificadora e igual a la secuencia de la cadena estabilizadora del ADN, cambiando T por U.
La molécula de ARN crece en sentido 5` 3`, pues añaden los ribonucleótidos en el extremo 3`OH libre de la cadena naciente. Cada vez que se añade un nucleótido trifosfato (NTP), el extremo 5` del nucleótido se une al 3`libre de la cadena que se está formando mediante un enlace fosfodiéster y se libera un pirofosfato.
La transcripción es asimétrica: solamente se trascribe para cada gen una de las dos cadenas del ADN. La cadena trascrita se llama codificadora, y la cadena de ADN que no se transcribe se denomina estabilizadora. En los organismos eucariotas, para cada gen, solamente se transcribe una cadena de ADN (la codificadora), de forma que genes distintos del mismo cromosoma pueden utilizar como codificadora una cadena diferente a la de otros genes.
TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS

En bacterias existe solamente una ARN polimerasa que sintetiza todos los tipos de ARN. La ARN polimerasa de E. coli está formada por varios polipéptidos: dos α, uno β, otro β`.

Además la enzima completa u holoenzima tiene el factor ∂ (sigma) necesario para iniciar la transcripción, aunque una vez iniciada la transcripción se libera y el núcleo central prosigue con la elongación del ARN. En la transcripción se distinguen tres etapas: iniciación, elongación y terminación.


  1. INICIACIÓN

En el ADN existen unas secuencias llamadas promotoras donde se inicia la transcripición. Para que se incicie la transcripción, el factor ∂ debe estar unido al núcleo central de la ARN polimerasa, porque es el responsable de la enzima reconozca al promotor y se una a el.

A continuación comienza a separar las dos cadenas de ADN y comienza la transcripción.

La actividad de los promotores puede modificarse por la presencia de otras secuencias, que suelen estar cercad de las promotoras y pueden ser estimuladoras (aumentan la tasa de transcripción) o atenuadoras (que disminuyen la tasa de transcripción).



  1. ELONGACIÓN

Una vez iniciada las transcripción, el factor sigma se suelta y el núcleo central de la ARN polimerasa comienza a sintetizar ARN en el sentido 5` 3` a partir de los ribonucleótidos trifosfato libres. A la vez, la región del ADN que se está transcribiendo se va desenrollando.



  1. TERMINACIÓN

La terminación en la transcripción en E.coli puede deberse a:




  • Unas secuencias terminadoras que por autoapareamiento forman un lazo en el ARN, que es una señal para que el ARN polimerasa se separe del ADN y termine la transcripción (figura izquierda).




  • El factor proteico rho (ρ), que reconoce una secuencia específica del ARN y se une a ella para tirar del ARN y soltarlo de la ARN polimerasa (figura derecha).


En bacterias muchas veces los ARNm son policistrónicos (también llamados poligénicos), es decir, un solo ARNm contiene la información para la síntesis de varios polipéptidos distintos que suelen estar sometidos al mismo control. El grupo de genes que codifica a esos polipéptidos se denomina operón.
TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS

Es más compleja que en eucariotas, pues además de que el ADN está unido a histonas, intervienen varias ARN polimerasas y numerosas proteínas reguladoras denominadas factores de transcripción.
La ARN polimerasa de eucariotas son bastante más complejas que las de E.coli y se encargan de sintetizar los distintos tipos de ARN:

  • La ARN polimerasa I sintetiza los precursores del ARN ribosómico (ARNr).

  • La ARN polimerasa II sintetiza el ARN heterogéneo nuclear (ARNhn).

  • La ARN polimerasa III sintetiza los precursores del ARN transferentes (ARNt) y el ARN 5S de la subunidad grande del ribosoma.


La iniciación de la transcripción también es más compleja y depende de la presencia de factores de transcripción que interaccionan con las ARN polimerasas para iniciar el proceso.
La terminación de la transcripción también es más compleja que en procariotas.
En eucariotas los ARNm son monocistrónicos (o monogénicos), de manera que un ARNm contiene información para sintetizar un solo polipéptido.
PROCESAMIENTO O MADURACIÓN DEL ARN

Se refiere a las modificaciones que sufren los ARN después de sintetizarse. Es diferente en procariotas y en eucariotas:
MADURACIÓN DEL ARN EN PROCARIOTAS
Sólo maduran los ARN precursores de los ARN ribosómicos y transferentes.
Los ARNm no sufren proceso de maduración; según se transcriben, se les unen los ribosomas y se van traduciendo.

MADURACIÓN DEL ARN EN EUCARIOTAS

En eucariotas maduran todos los ARN.

El procesamiento de los ARNr es más complejo y consiste en:

  • Adición en el extremo 5`una caperuza de metilguanisina que evita su degradación.

  • Adición en el extremo 3`una cola de poli-A (formada por entre 100 y 200 ribonucleótidos de adenina) que también evita su degradación.

  • Eliminación de intrones, es decir, elementos del ARNhn que no se traducen. Las regiones que se traducen se denominan exones.





En diferentes tejidos de un mismo individuo, o en el mismo tejido en diferentes momentos del desarrollo, se puede producir un procesamiento distinto del mismo ARNhn, y por eso, en cada tejido o momento del desarrollo se produce un ARNm maduro diferente que origina un polipéptido distinto. Por ejemplo, en el tiroides y en el hipotálamo el mismo ARNhn da lugar, con procesamientos diferentes, al péptido calcitonina en el tiroides y al péptido CGRP en el hipotálamo.

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