1Flujo de informacin en la clula Flujo de informacin en la clula

2

Proceso de sntesis de ARN dirigido por el ADN.

Una hebra es copiada (hebra molde)

Relacionado con expresin gnica

Algunas regiones que se transcriben no son traducidas a protenas (ARNr, ARNt, ARNpn)

Proceso similar a replicacin

TranscripcinTranscripcin

3

Uso de ribonucletidos

Uracilo por Timina

Adicin de nucletidos por RNA Polimerasa

Formacin temporal de un duplex ADN-ARN

El producto es de cadena simple

Diferencias con replicacin:Diferencias con replicacin:

4

Propiedades comunes:Todos son producidos por transcripcinTodos cumplen un papel en la sntesis proteicaGeneralmente con estructuras secundarias y terciarias complejas

Tipos de ARNTipos de ARN

54 %4 %

ARN celulares, ARN celulares, abundancia y abundancia y

funcinfuncin

6 %6 %

80%80%

10%10%

La transcripcin est fuertementeregulada.Apenas un 0.01% de los genes se est expresandoen una clulaeucariota en un momento dado.

6

Caractersticas de la transcripcinCaractersticas de la transcripcin

Dirigido por una ARN Polimerasa

Una hebra de ADN sirve de molde

La enzima no requiere cebador

La enzima elonga una cadena en direccin 5`-3`

Formacin de enlace 3-5fosfodister

La sntesis slo se inicia en secuencias especficas llamadaspromotores

Desenrrollamiento parcial del ADN

7

Una hebra de ADN sirve de molde (hebra molde)

El transcripto es igual a la hebra codificante y complementario a la hebra molde

CCTTACTTACTGTTACGCCGGGAATGCCTGACAATGCGGC

CCUUACUUACUGUUACGCCG

(Sense)

(Antisense)

Nomenclatura transcripcionalNomenclatura transcripcional

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Unica ARNPolimerasa bacteriana

Multmero de varias subunidades

subunidad 70 se une a secuenciasespecficas en las posiciones 10 y 35 del promotor

la subunidad queda en posicinupstream

las subunidades b y b se asocian con el sitio de inicio

el sitio de inicio de la transcripcin es+1

downstream = direccin de la transcripcin

ARN ARN polimerasapolimerasa bacterianabacteriana

9Promotores bacterianosPromotores bacterianos

10

El modelo muestra la interaccin de la holoenzimacon el promotor formando el complejo abierto. Hebra molde en gris

Modelo de la ARN Modelo de la ARN PolimerasaPolimerasa bacterianabacteriana

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El proceso El proceso de la de la

transcripcintranscripcin

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Transcripcin en bacterias: iniciacinTranscripcin en bacterias: iniciacin

1. Reconimiento de la hebra moldeUnin de la polimerasa al promotor (Formacin de un complejo cerrado)Formacin de una burbuja de ADN de cadena simple (complejo abierto)

2. Iniciacin Sntesis de los primeros 9 o 10 nucletidosVarios eventos abortivos, donde el ARN es liberadoPasado este punto (10 nucletidos) se libera sigma y comienza la longacin

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Varios eventos abortivos, donde el ARN es liberadoPasado este punto (10 nucletidos) se libera sigma y comienza la elongacinAdicin de nucletidos al extremo 3 hidroxilo de la cadena creciente

Transcripcin en bacterias: elongacinTranscripcin en bacterias: elongacin

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Rho dependiente

protena Rho se une al ARN

Terminacin transcripcional en bacteriasTerminacin transcripcional en bacteriasReconocimiento de seales particulares que indican donde terminar la sntesis

La burbuja de transcripcin se desestabiliza y colapsa liberndose el ARN

Rho independiente

bucle autocomplementario

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ARNm monocistrnicotranscripcin y procesamiento

acoplados3 ARN Polimerasas diferentes

Diferencias entre la transcripcin Diferencias entre la transcripcin procariotaprocariota y eucariotay eucariota

ARNm policistrnicotranscripcin y traduccin

acopladasARN Polimerasa nica

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INCAPACES DE RECONOCER EL PROMOTOR

Polimerasa localizacin genes transcritos inhibicin por a-amanitinaPol I nucleolo ARNr insensiblePol II nucleoplasma ARNm , ARNpn muy sensiblePol III nucleoplasma ARNt, ARNr 5S sensible

ARN ARN polimerasaspolimerasas eucariotaseucariotas

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La La polimerasapolimerasa II eucariota es similar a la II eucariota es similar a la bacteriana.....bacteriana.....

18

.....aunque ms .....aunque ms complejacompleja

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Factores generales

Factores especficos

Modificadores

Polimerasa II

Transcripcin en eucariotasTranscripcin en eucariotasProtenas

ARN Polimerasas

Factores de Transcripcin

Modificadores

Seales PromotoresPotenciadores 20

Iniciacin en eucariotasIniciacin en eucariotas

Todas las polimerasaseucariotas necesitan Factores Transcripcionalesbasales para reconocer los promotores e iniciar la transcripcin

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Promotores regulados eucariotas Promotores regulados eucariotas

Secuencias de reconocimiento especfico para Factores de Transcripcin

Estructura modular

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Factores Factores transcripcionalestranscripcionales

Protenas de unin a sitios especficos de ADN Se asocian a Promotores y potenciadoresEstructura modular: dominios de unin al ADN

dominios de activacin

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Reconocen secuencias especficas en promotores y potenciadoresSe ensamblan cooperativamente sobre el ADN mediante interacciones protena-protena

Los Factores Los Factores TranscripcionalesTranscripcionales son protenas de son protenas de unin al ADNunin al ADN

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PotenciadoresPotenciadores

Activacin de la TranscripcinPotenciadores (enhancers) reguladores en cisFuncin a distanciaIndependientemente de orientacinSitios de union a factores de transcripcin

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Los factores de transcripcin especficos colaboran Los factores de transcripcin especficos colaboran en el ensamblado del complejo de iniciacinen el ensamblado del complejo de iniciacin

Factores especficos colaboran para colocar los FBasales en el promotor y stos posicionan las polimerasas

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Existen activadores, represores y mediadores Existen activadores, represores y mediadores

La mayora de losgenes regulados por

factorestranscripcionales

mltiples

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Los factores Los factores basalesbasales se ensamblan se ensamblan secuencialmentesecuencialmente y posicionan la ARN y posicionan la ARN polimerasapolimerasa

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CTD- CARBOXI TERMINAL DOMAIN de la RNA Polimerasa IIc/repetidos de 7 pptidos (26-52aa)Unicos a pol IISu fosforilacin es esencial para la elongacinLa fosforilacin depende de uno de los factores generales

Elongacin en eucariotas, el papel del CTDElongacin en eucariotas, el papel del CTD

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El ciclo transcripcional El ciclo transcripcional eucariotaeucariota

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Todo ARN se procesa.

Los ARNr se transcriben juntos y por corte se generan fragmentos menores.

Los ARNt se procesan y sufren modificaciones de bases.

Los ARNm sufren 4 tipos de modificaciones:- Capping.

- Cola poli A.

- Corte y empalme de intrones (Splicing)

- Editing.

PROCESAMIENTO DE ARN EN EUCARIOTASPROCESAMIENTO DE ARN EN EUCARIOTAS

31

Genes dispuestos en tndem: aproximadamente 200 copias de genes de ARNr en Genoma Humano (Cromosomas con satlites).

En interfase se ven como Nucleolos: zonas de transcripcin y unin a protenas ribosmicas.

Transcripcin Y Procesamiento de Transcripcin Y Procesamiento de ARNrARNr

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Unidad Transcripcional Unidad Transcripcional RibosomalRibosomal

Transcriptos como un gran precursor policistrnico de 13000 nt (ARNr 45S).

Los transcriptos son metilados

Procesados secuencialmente (degradacin de las secuencias intermedias)

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Transcripcin y Procesamiento del Transcripcin y Procesamiento del ARNtARNt Transcriptos como mono o policistrnicos

Los transcriptos son procesados secuencialmente

Formacin del trbol

Degradacin de extremos y adicin de brazo aceptor CCA

Eliminacin de intrones

Modificacin de bases

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Modificaciones de bases Modificaciones de bases en el ARNten el ARNt

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Procesamiento de los ARN mensajerosProcesamiento de los ARN mensajeros

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CappingCapping

Estructura de la Caperuza 5

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PoliadenilacinPoliadenilacin en extremo 3en extremo 3

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Proceso secuencial dependiente de :

Reconocimiento de secuencias en el transcripto

Interaccin ARN-proteinas especficas

Interaccin protena-protena

El mecanismo de la El mecanismo de la PoliadenilacinPoliadenilacin

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Corte y empalme (Corte y empalme (splicingsplicing) de ) de intronesintrones y y exonesexones

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Hibridacin ADNHibridacin ADN--ARNARN

el gen de la ovoalbmina

41

Tipos de Tipos de intronesintrones

42

Pre mRNA

Salida del

intron

Ligacion de

los exones

U4, U6, U5

snRNP

Ensamblado secuencial de partculas riboproteicas (SNURPs)

Apareamiento de bases con el mRNA

Corte y empalme

Liberacin del intrn

intron

U1 snRNP U2 snRNP

AGGU A

El proceso de corte y empalmeEl proceso de corte y empalme

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Apareamiento de bases del ARN precursor con el ARN del SNURP

Ensamblado secuencial de partculas riboproteicas (SNURPs)

Reconocimiento de seales de procesamientoReconocimiento de seales de procesamiento

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Estructura riboproteicaencargada del procesamiento de los intrones

El El spliceosomaspliceosoma

45

El El splicingsplicing consiste en dos consiste en dos transesterificacionestransesterificaciones sucesivassucesivas

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ARN que elimina sus propios intrones

ARN que elimina intrones de otros ARN

ARN que cataliza su propia replicacin

Estructura terciaria de un intron tipo I de un ARN de Tetrahymena que se autoelimina del resto del ARN.

RibozimasRibozimasTIPO I Algunos genes de ARNr

TIPO II Mitocondria y cloroplastos

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UnaUna visinvisin modernamoderna de la de la expresinexpresin gnicagnica