Dogma central

Retrotranscripción

Organización celular procarionte y eucarionte

En eucariontes la transcripción se encuentra espacial y temporalmente separada de la traducción

La estructura química del RNA

Cadena sencilla Ribosa (2’ y 3’OH) Uracilo en lugar de timina

El uracilo se aparea con la adenina

DNA RNA Transcripción

Procariontes

3’-TACCCTAAGTCC-5’ 5’-AUGGGAUUCAGG-3’

¡ El RNA es una molécula multifuncional !

mRNA

rRNA

tRNA

snRNA

snoRNA

scaRNA

miRNA

siRNA

Otros no codificantes

ü  RNA mensajero, codifica para proteína

ü  RNA ribosomal, componente estructural del ribosoma

ü  RNA de transferencia, adaptador entre mRNA y proteína

ü  RNAs pequeños nucleares, funcionan en corte y empalme de intrones

ü  RNAs pequeños nucleolares, procesamiento y modificación de rRNA

ü  RNAs pequeños de cajal, modifican snoRNAs, snRNAs, miRNAs, regulan traducción específica

ü  microRNAs, regulan la expresión genética

ü  RNAs pequeños interferentes, apagan la expresión de genes mediante degradación de mRNAs específicos y mediante modificación epigenética del DNA

ü  Otros RNAs no codificantes que funcionan en procesos diversos como síntesis de telómeros, inactivación del cromosoma X, transporte de proteínas, etc.

DNA RNA Transcripción

Eucariontes

Dúplex Región de cadena sencilla

Tallo - asa Protuberancia

Burbujas internas

Desapareamiento, simétrica, asimétrica

Juntas

Tres tallos, cuatro tallos

El RNA es mono-catenario pero puede formar regiones de doble cadena

Estructura secundaria y terciaria en el RNA ribosomal

Estructura secundaria y terciaria en el RNA de transferencia

Estructura secundaria en el RNA mensajero

Los ribonucleótidos pueden presentar diversas modificaciones necesarias para cumplir su función

Estas modificaciones son comunes en el tRNA

Transcripción

RNA polimerasa

Solo se utiliza una de las cadenas como molde

molde

codificante

El RNA transcrito es complementario a la secuencia de la cadena de DNA que se utilizó como molde y es idéntico a la cadena CODIFICANTE excepto por la presencia de U.

La transcripción involucra tres etapas: • Inicio

• Elongación • Terminación

Caja Pribnow: TATAAT

Secuencia – 35: TTGACA

Elemento UP: AAAWWTWTTTTNNNAAANNN

W: A/G N: cualquier nucleótido

(opcional)

INICIO (Bacteria)

Promotor: secuencias que reconoce la RNA polimerasa y proteínas asociadas a ella para iniciar la transcripción

¿En cuál de las dos cadenas se leen estas secuencias? 5’ 3’

En la cadena codificante

La dirección de la transcripción de los genes puede variar en el cromosoma

Operón: Varios genes regulados por un solo promotor

Los promotores tienen orientación e indican el sentido del movimiento de la RNA polimerasa

Subunidades de la RNA polimerasa bacteriana

Centro catalítico

Especificidad promotor

-  no requiere cebador -  utiliza Mg2+ como cofactor -  utiliza NTPs como sustrato -  transcribe en sentido 5’ → 3’

Factores sigma (σ)

Sigma garantiza la unión estable de la RNA pol en el promotor

HOLOENZIMA

Enzima núcleo

Existen diferentes estados en la Iniciación de la Transcripción

Factor sigma

Complejo cerrado

Complejo abierto (12 nt)

Escape del promotor

Síntesis de 10 nt de RNA

Liberación de Sigma

Burbuja de transcripción y movimiento

Sustratos: NTPs (ATP, UTP, GTP, CTP)

ELONGACIÓN 5’ 3’

Elongación de la transcripción

La polimerasa mantiene unos 10-12 nt desapareados en el DNA: lugar donde ocurre la síntesis de RNA

Elongación de la transcripción

Múltiples moléculas de RNA polimerasa se encuentran transcribiendo el Operón; así de una molécula de DNA codificante la célula fabrica la cantidad de moléculas de RNA que requiere para su función.

Terminación de la transcripción bacteriana

terminadores intrínsecos, independientes de la proteína ρ (Rho); se forman en el RNA transcrito por apareamiento, pausan a la Polimerasa y esta libera el RNA recién sintetizado

Terminadores dependientes de Rho; La proteína Rho (helicasa) se une al RNA en regiones ricas en C (sitios rut) y avanza hasta la burbuja de transcripción donde desenrolla el complejo DNA:RNA y libera el transcrito

sitios RUT: regiones ricas en C

Las rifampicinas son antibióticos producidos por Streptomyces mediterranei, con buena actividad contra bacterias Gram-positivas y contra Mycobacterium tuberculosis. Su mecanismo de acción estriba en la inhibición del inicio de la transcripción, uniéndose de modo no covalente a la subunidad ß de la RNA polimerasa bacteriana.

Inhibidor de la transcripción en bacteria: Rifampicina B