Tema 8 Transcripción y Maduración

Tema 8
Papeles fisiológicos de
la cromatina (2)
Transcripción y Maduración del ARN
M.A. Novales Biología y
Embriología general 2006/07
La estructura del ADN confiere a la cromatina sus funciones
ADN
Contiene la
información
replicación
transcripción
Transmisión
de la
información
ARN
Expresión de
la información
traducción
Proteínas
1º) Paso de la
expresión de la
información en
Eucariotas
•Transcripción
• Maduración
Transcripción
• Copia la información contenida
en una de las
hebras de la molécula de ADN (proceso
asimétrico)
• Velocidad: 20 veces superior a la replicación
• Proceso continuo durante toda la vida de la célula
• Muy selectiva, menos del 10% del ADN será
transcrito a ARN y todo no será funcional
• Enzimas: ARN-polimerasas. Polimerizan
ribonucleótidos en el orden establecido en la
molécula de ADN, en dirección 5’ a 3’. Inician la
cadena solas. No son autocorrectoras.
La transcripción
produce una
cadena de ARN
complementaria
a una de las
hebras del ADN
¿Por donde empezar?
• Por las secuencias promotoras existentes en el ADN
• Los promotores indican el lugar de unión de la polimerasa y
contienen la señal de inicio de la trascripción
• Se localizan en dirección 5’ anterior a la secuencia codificante
y contienen las cajas TATA
Promotor
Solo una cadena va a
ser transcrita
La dirección en la
que se desplace la
polimerasa determina
cual de las dos
cadenas de ADN
será utilizada como
patrón.
Esta dirección
depende de la
orientación de la
secuencia promotora.
Direcciones de transcripción de un fragmento de cromosoma bacteriano
Mecanismo
• Tres etapas: Inicio, elongación y
terminación
• Las ARN-polimerasas se asocian
temporalmente a distintas subunidades
proteicas que van entrando y saliendo
del complejo en distintos momentos de
la transcripción: TF
• En Procariotas el proceso es más
sencillo que en eucariotas
Procariotas
Unidad de
transcripción
En Eucariotas el proceso es más complejo
• Hay 3 polimerasas diferentes que reconocen distintos
promotores y necesitan diferentes factores de transcripción:
*ARN-polimerasa I ::: Sintetiza los ARNr ::: TF I
*ARN-polimerasa II ::: Sintetiza los ARNm ::: TF II
*ARN-polimerasa III ::: Sintetiza los ARNt y los ARN
pequeños ::: TF III
• Las ARN-polimerasas II no pueden iniciar la transcripción
solas necesitan la colaboración de una serie de proteínas
denominadas Factores generales de transcripción
•Las ARN-polimerasas II no pueden
iniciar la transcripción solas,
necesitan la colaboración de una
serie de proteínas denominadas
Factores generales de
transcripción
TBP (TFII D)
Los transcritos de la
ARN-polimerasa II
sufren modificaciones
que las distinguen del
resto de los transcritos:
• Caperuza en el
extremo 5’ (guanina
metilada)
• Cola de poli A en el
extremo 3’OH (media
de 100)
Terminación:
Transcrito primario
Transcrito primario
Transporte del ARNm
En Eucariotas la unidad de transcripción puede ser
transcrita simultáneamente por varias polimerasas a la vez
La transcripción se realiza a partir de ADN unido a nucleosomas,
aunque los nucleosomas sufren algunos cambios durante el proceso
Maduración del ARN
Consiste en una serie de cortes y
empalmes muy precisos en la molécula del
transcrito primario que eliminan las
secuencias no codificantes y lo transforman
en un ARN maduro.
En Eucariotas la
mayoría de los
genes tienen
secuencias
codificantes:
Exones
interrumpidas
por secuencias
no codificantes:
Intrones
Unidad de transcripción
En Eucariotas la
mayoría de los genes
tienen secuencias
codificantes (Exones)
interrumpidas por
secuencias no
codificantes (Intrones)
Los enzimas responsables de
estos cortes y empalmes están
constituidos por snRNP
(pequeñas partículas
ribonucleoproteicas nucleares)
que forman un gran complejo:
Spliceosoma (de tamaño
similar al del ribosoma)
Todos los intrónes presentan en sus extremos unas secuencias
cortas muy semejantes, que actúan como señales para su
eliminación
• El ARNm es siempre mucho mas corto que el transcrito primario
• El ARNr y el ARNt tienen intrones muy cortos
Maduración del ARNt
Biogénesis de la cromatina
• ADN: dentro del núcleo mediante
la replicación
• Proteínas: en los ribosomas del
citoplasma
• ARN: dentro del núcleo mediante
la transcripción y maduración