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Transcripción del Mensaje Genético Síntesis de una molécula de ARN complementaria a la secuencia de bases de un molde de ADN. Procariontes y eucariontes transcriben el mensaje genético a ARNm, de transferencia y ribosomal para la traducción. Diferentes clases de ARNm, ARNt, y ARNr. Y ARNn. Principales Clases de ARN ARN precursores: Pre ARNm, pre ARNt, pre ARNr. ARN implicados en la síntesis de proteínas: mensajero, ribosomal, de transferencia. ARN reguladores: ARN pequeños, ribonucleoproteínas que regulan funciones de la transcripción y expresión de los genes. ARN nuclear pequeño: snARN. ARN nucleolar pequeño, snoARN. ARN interferentes, siARN. Todos desempeñan funciones reguladoras en la transcripción. Principales Clases de ARN ARN mensajero o Actúa como molde y transporta la información para la síntesis de proteínas. o Presenta codones, Grupo de 3 nucleótidos. ARN de transferencia o Transporta los aminoácidos hacia los ribosomas para la síntesis proteica. o Esta en el citoplasma o Contiene anticodones ARN ribosómico o Recibe la información genética o Traduce las proteínas o Se ubica en el ribosoma, organelo se sintetizan las proteínas. ARN hetero nuclear o Es el precursor de los ARN
Transcripción del mensaje, en procariotas Conlleva 4 pasos: o Unión de la ARN polimerasa al sitio promotor. o Iniciación de la transcripción de la hebra de ADN molde. o Elongación de la cadena de ARN. o Terminación de la transcripción, liberación de la polimerasa y el ARN completo. La dirección de la síntesis es de 5 a 3, los nucleótidos se unen por enlaces fosfodiéster. La enzima se mueve del extremo 3 al 5 del molde de ADN. Tres momentos de la transcripción: o Inicio o Elongación o Terminación Polimerasa en procariontes En procariontes existe solamente una ARN polimerasa que sintetiza todos los tipos de ARN. La ARN polimerasa formada por varias sub unidades 2 alfa, 2 betas y 1 sigma. El factor sigma es movible, esencial para iniciar la transcripción, una vez iniciada se retira y el resto de la enzima prosigue con la elongación. Sitio promotor, inicio de la Transcripción. Secuencia de ADN a la que se une la polimerasa y que precede al sitio de inicio de la síntesis de ARN. Determina el sitio de unión de la polimerasa. El nucleótido con el que empieza la transcripción es el +1 y el anterior es el -1. El ADN anterior al inicio hacia el extremo 3, se dice corriente arriba. Las direcciones que están después del sitio de inicio, dirección 5´corriente abajo. Sitio Promotor Nucleótido 1= Punto de inicio. 10 bases corriente arriba del punto de inicio, secuencia TATA o caja de pribnow. En la ubicación 35 se encuentra la secuencia TTGACA, secuencia -35. Secuencia consenso del sitio promotor.
Proteínas necesarias para que se dé la transcripción. Factores de transcripción basales o generales. Factores de transcripción reguladores que activan genes mediante la unión de proteínas activadoras. Existen muchos tipos de FT Diferentes para cada una de la polimerasa. Sus nombres: FT= factores de la transcripción, un numero romano que señala a la polimerasa con la que actúan y una letra que identifica a cada factor, TFIIA, TFIIB. TFIIH, actividad de helicasa, corta al ADB, fosforila la ARN polimerasa II. El TFIID= factor inicial de unión unido al TBP, factor que se une a la caja TATA. Regulación de la transcripción en Eucariontes En eucariotas hay 3 tipos de secuencias reguladoras: o Sitio promotor: secuencia de reconocimiento para los FT que ayudan a la polimerasa a colocarse en el sitio de inicio. o Secuencias potenciadoras, intensificadoras o enhancers: Secuencias cortas de ADN, a los que se unen FT para aumentar la transcripción, no tienen una localización precisa respecto al sitio de transcripción. o Secuencias silenciadoras o silencers: Secuencias de ADN a las que se unen proteínas o factores represores de la transcripción, disminuyéndola. Formación del complejo de Inicio Inicio de la transcripción en eucariotas: El complejo de preiniciación solamente proporciona unos niveles de transcripción basales. Para alcanzar niveles de transcripción elevados se requieren otros factores de transcripción que se denominan activadores y que estimulan la actividad del promotor. Inicio de la cadena Los factores de transcripción basales TFIIA, TFIIB, TFIID, se unen al sitio promotor que también posee una caja TATA, en la posición -25. La sub unidad TBP (tata binding protein) del factor TFIID promueve específicamente la unión de la polimerasa a la caja TATA. Seguidamente se unen el resto de los factores de transcripción al complejo de inicio para que puede iniciar la elongación. Alargamiento
Después del inicio de la transcripción se fosforila el extremo C terminal de la ARN polimerasa por los TFIIH que permite que la polimerasa se mueve fácilmente por la cadena de ADN. La ARN polimerasa, hace una copia idéntica al molde ADN, sustituyendo uracilo en lugar de adenina. De cada uno de los tres principales ARN, se sintetiza un transcrito primario o pre ARN, que después será procesado o madurado. El procesamiento de los ARN requiere una gran variedad de ARN pequeños y sus proteínas relacionadas que actúan como ribozimas reguladoras. Procesamiento del ARN Se sintetiza una molécula pre, llamada transcrito primario. En el transcrito primario se producen cambios químicos y estructurales. Metilación, cambios químicos a los nucleótidos. Eliminación de segmentos no codificantes intrones. Empalme de regiones codificantes exones. Procesamiento del ARNr El mas abundante en las células. Estructura los ribosomas. En Eucariontes los ribosomas poseen 4 tipos diferentes de ARN, que se clasifican por su velocidad de sedimentación. Se agregan grupos metilo especialmente a la ribosa. La uridina se convierte en seudouridina. se transcribe un pre ARNr primario 45s 13,000 nucleótidos. Síntesis y procesamiento del ARNr Los ribosomas se sintetizan a partir del ADNr, en el Nucleolo. Sintetizados por la enzima ARN polimerasa I. Los ribosomas eucariontes poseen cuatro ARNr distintos, la sub unidad mayor posee ARN 28s, 5.8s y 5s. La menor solo tiene 18s. Se sintetiza un transcrito primario llamado pre ARNr 45s de 13. nucleótidos. Abundante metilación y formación de seudouridinas. El procesamiento se da por ARN nucleares pequeños o son ARN. Procesamiento del ARNt ARNt transporta aminoácidos al ribosoma para la síntesis de proteínas.
Un codón (tres nucleótidos consignan un aminoácido especifico). 4 bases se combinan entre si, el numero de posibilidades de combinación es 4 a la 3=64 posibilidades o codones. De los 64 codones 61 codifican para aminoácidos y 3 son codones de alto. UAA, UAG y UGA, son los codones de stop. AUG es el codón de inicio de la síntesis de proteínas. Es universal, todos los organismos vivos lo utilizan. En la mitocondria el codón UGA que es de stop en este organelo codifica para triptófano.
