PROCESAMIENTO PROCESAMIENTO POSTRANSCRIPCIONAL POSTRANSCRIPCIONAL

DEL RNA DEL RNA

Eucariotas:Eucariotas: RNA mensajeroRNA mensajero RNA ribosomalRNA ribosomal RNA transferenciaRNA transferencia

Procariotas:Procariotas: RNA ribosomalRNA ribosomal RNA transferenciaRNA transferencia

EUCARIOTAS:EUCARIOTAS: POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA

MENSAJEROMENSAJERO

ETAPAS DEL ETAPAS DEL PROCESAMIENTO PROCESAMIENTO POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA

MENSAJEROMENSAJERO Formación del capuchón 5’:Formación del capuchón 5’:después de después de

que las moléculas de RNA nacientes que las moléculas de RNA nacientes producidas por la RNA polimerasa producidas por la RNA polimerasa II( Sintetiza precursores de II( Sintetiza precursores de RNA mensajero) ) alcanzan una longitud de 25-30 nucleótidos , alcanzan una longitud de 25-30 nucleótidos , se añade 7-metil guanosina a su extremo 5’ . se añade 7-metil guanosina a su extremo 5’ . Este paso inicia el procesamiento del RNA Este paso inicia el procesamiento del RNA que es catalizado por una enzima dimérica que es catalizado por una enzima dimérica formadora de capuchón que se asocia con el formadora de capuchón que se asocia con el dominio carboxiterminal (CTD) fosforilado dominio carboxiterminal (CTD) fosforilado (el CTD se fosforila durante la iniciación de (el CTD se fosforila durante la iniciación de la transcripción) de la RNA polimerasa II.la transcripción) de la RNA polimerasa II.

las primeras dos las primeras dos reacciones son catalizadas reacciones son catalizadas por la enzima formadora de por la enzima formadora de capuchon que se asocia con capuchon que se asocia con el CTD fosforilado de la RNA el CTD fosforilado de la RNA polimerasa II , poco después polimerasa II , poco después de la iniciación de la de la iniciación de la transcripción. Dos metil transcripción. Dos metil transferasas diferentes transferasas diferentes catalizan las reacciones 3 y catalizan las reacciones 3 y 4. la S-adenosilmetionina (S-4. la S-adenosilmetionina (S-Ado-Met) es la fuente del Ado-Met) es la fuente del grupo metilo para las dos grupo metilo para las dos pasos de metilación; el pasos de metilación; el guanilato (G) se metila guanilato (G) se metila primero y luego el hidroxilo primero y luego el hidroxilo 2’ del primero o de los 2 2’ del primero o de los 2 primeros nucleótidos (N) en primeros nucleótidos (N) en el transcripto. el transcripto.

Escisión y poliadenilacion: Escisión y poliadenilacion: en las células animales, todos los mRNA excepto los de las histonas poseen una cola de poli (A) 3’. Los primeros estudios de RNA de SV40 y de adenovirus pulsomarcados demostraron que los transcriptos primarios virales se extienden mas allá del sitio poli (A)3’ en los mRNA. Estos resultados indican que se añaden residuos de A a un hidroxilo 3’ generados por escisión endonucleolitica, pero los fragmentos de RNA “corriente abajo” son degradados con tanta rapidez in vivo que no se pueden detectar.pero sea podido comprobar que se necesita una segunda señal hacia 3’ del sitio de corte, para que que la escision y la poliadenilacion de la mayoria de los pre-mRNA en las celuls animales sean eficases.

Empalme del RNA:Empalme del RNA: paso final en la formación de un mRNA maduro funcional se eliminan los intrones y se empalman los exones. El análisis de los intermediarios formados in vitro durante el empalme de los pre-mRNA llevo a la conclusión de que los intrones son eliminados en una estructura con forma de lazo en la cual la guanosina (G) 5’ del intrón se une con un enlace 2’,5’-fosfodiestes no habitual a una adenosina(A) cerca al extremo intronico 3’.este residuo de A se denomina punto de ramificación, porque forma una ramificación de RNA en estructura en lazo.

El hallazgo de que los intrones extirpados El hallazgo de que los intrones extirpados poseen una estructura ramificada en lazo poseen una estructura ramificada en lazo condujo al descubrimiento de que el empalme condujo al descubrimiento de que el empalme de los exones avanza por medio de dos de los exones avanza por medio de dos reacciones de transesterificación reacciones de transesterificación secuenciales. En cada reacción, un enlace secuenciales. En cada reacción, un enlace éster fosfato se intercambia con otro. el éster fosfato se intercambia con otro. el resultado neto de estas reacciones es que dos resultado neto de estas reacciones es que dos exones se ligan y el intrón interpuesto se exones se ligan y el intrón interpuesto se libera como una estructura ramificada en lazo.libera como una estructura ramificada en lazo.

1. En la primera reacción, el enlace éster entre el fosforo 5’ del intrón y el oxigeno 3’ del exon 1 se intercambia por un enlace éster con el oxigeno 2’ del residuo de A del sitio de ramificación.

2. En la segunda reacción, el enlace éster entre el fosforo 5’ del exon 2 y el oxigeno 3’ del intron se intercambia por un enlace éster con el oxigeno 3’ del exon 1, lo que hace que se libere el intrón con estructura en lazo y se unan los dos exones.

Los empalmosomas , formados por Los empalmosomas , formados por snRNP y un pre-mRNA, se snRNP y un pre-mRNA, se

encargan del empalmeencargan del empalme:: Antes de que de que se consiguiera empalmar Antes de que de que se consiguiera empalmar

mRNA in vitro, varias observaciones indicaron mRNA in vitro, varias observaciones indicaron que los RNA nucleares pequeños (snRNA) que los RNA nucleares pequeños (snRNA) ayudaban en la reacción del empalme. En ayudaban en la reacción del empalme. En primer lugar se descubrió que la corta primer lugar se descubrió que la corta secuencia consenso en el extremo 5’ de los secuencia consenso en el extremo 5’ de los intrones era complementarias de una intrones era complementarias de una secuencia cerca del extremo 5’ del snRNA secuencia cerca del extremo 5’ del snRNA llamado Ullamado U1 1 . En segundo termino se comprobó . En segundo termino se comprobó que en los extractos nucleares había snRNA que en los extractos nucleares había snRNA asociados a las hnRNP. En el empalme del asociados a las hnRNP. En el empalme del RNA participan cinco snRNA ricos en U (URNA participan cinco snRNA ricos en U (U1, 1,

UU22, U, U44,U,U55,, UU66), cuyas longitudes oscilan entre ), cuyas longitudes oscilan entre 107 y210 nucleótidos. 107 y210 nucleótidos.

Los snRNA se asocian con seis a diez Los snRNA se asocian con seis a diez proteínas para formar partículas de proteínas para formar partículas de ribonucleo proteinas pequeñas ribonucleo proteinas pequeñas nucleares(snRNP). Se cree que las 5 snRNP nucleares(snRNP). Se cree que las 5 snRNP empalmadoras se unen de manera secuencial empalmadoras se unen de manera secuencial cobre el pre-mRNA para formar un gran cobre el pre-mRNA para formar un gran complejo ribonucleoproteico llamado complejo ribonucleoproteico llamado empalmosoma. empalmosoma.

POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA RIBOSOMALRIBOSOMAL

La transcripción por la RNA polimerasa I La transcripción por la RNA polimerasa I produce un transcripto primario (produce un transcripto primario (pre-rRNApre-rRNA) ) 45S que es procesado para obtener los 45S que es procesado para obtener los rRNA rRNA 28S, 18S Y 5,8S28S, 18S Y 5,8S maduros hallados en los maduros hallados en los ribosomas citoplasmaticos.ribosomas citoplasmaticos.

Tras su síntesis en el nucléolo , los transcriptos Tras su síntesis en el nucléolo , los transcriptos de de pre-rRNApre-rRNA nacientes se fijan de inmediato a nacientes se fijan de inmediato a proteinas para formar partículas de proteinas para formar partículas de perribonucleoproteinas o pre-rRNP. Durante el perribonucleoproteinas o pre-rRNP. Durante el procesamiento , el pre-rRNA tambien se procesamiento , el pre-rRNA tambien se modifica mucho, principalmente por metilacion modifica mucho, principalmente por metilacion del grupo hidroxilo 2’ de ribosas especificas y del grupo hidroxilo 2’ de ribosas especificas y conservación de residuos específicos de uridina conservación de residuos específicos de uridina en seudouridina.en seudouridina.

Algunas de las Algunas de las proteínas en las proteínas en las pre-rRNP halladas pre-rRNP halladas en los nucléolos en los nucléolos permanecen permanecen asociadas con las asociadas con las unidades unidades ribosómicas ribosómicas maduras, mientras maduras, mientras que otras están que otras están restringidas al restringidas al nucléolo y nucléolo y colaboran en el colaboran en el armado de las armado de las subunidades.subunidades.

Los primeros RNA catalíticos (ribozimas) en Los primeros RNA catalíticos (ribozimas) en descubrirse fueron los intrones del grupo I en el descubrirse fueron los intrones del grupo I en el rRNA de Tetrahymanea. El auto empalme de los rRNA de Tetrahymanea. El auto empalme de los intrones del grupo I ,utilizan guanosina como cofactor intrones del grupo I ,utilizan guanosina como cofactor y se pueden plegar mediante el apareamiento de y se pueden plegar mediante el apareamiento de bases internas, para yuxtaponer íntimamente los dos bases internas, para yuxtaponer íntimamente los dos exones que deben ligarse. Los mecanismos de exones que deben ligarse. Los mecanismos de empalme se compone de dos reacciones de empalme se compone de dos reacciones de transesterificación.transesterificación.

POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA POSTRANSCRIPCIONAL DEL RNA DE TRANFERENCIA.DE TRANFERENCIA.

Los tRNA citosolicos maduros , que tienen Los tRNA citosolicos maduros , que tienen un promedio de 75-80 nucleótidos de un promedio de 75-80 nucleótidos de longitud, se p0roducen a partir de longitud, se p0roducen a partir de precursores mas grandes (pre-tRNA) precursores mas grandes (pre-tRNA) sintetizados por la RNA polimerasa III en el sintetizados por la RNA polimerasa III en el nucleoplasma. . La escisión y la modificación nucleoplasma. . La escisión y la modificación de las bases tienen lugar durante el de las bases tienen lugar durante el procesamiento de todos los pre-tRNA. procesamiento de todos los pre-tRNA. Algunos pre-tRNA poseen un intrón o mas Algunos pre-tRNA poseen un intrón o mas que se eliminan por empalme durante el que se eliminan por empalme durante el procesamiento.procesamiento.

Algunos pre-Algunos pre-tRNA contienen tRNA contienen un intrón corto un intrón corto en el asa anti en el asa anti codón . Este es codón . Este es eliminado por eliminado por enzimas enzimas proteicas proteicas mediante un mediante un mecanismo mecanismo diferente del diferente del empalme de los empalme de los pre-mRNA y de pre-mRNA y de los intrones los intrones autoempalmablesautoempalmables..

EXPRESIÓN GENÉTICAEXPRESIÓN GENÉTICA

La información genética es la causa de La información genética es la causa de la síntesis de proteínas específicas, la síntesis de proteínas específicas, entre ellas las enzimas responsables entre ellas las enzimas responsables de las características estructurales y de las características estructurales y funcionales de un organismo.funcionales de un organismo.

CONCEPTOS BASICOSCONCEPTOS BASICOS

GENOMA: Material genético (ADN)de un GENOMA: Material genético (ADN)de un organismo que se almacena en forma de organismo que se almacena en forma de GENES.GENES.

GEN:GEN: Un Un gen es un fragmento de ADN gen es un fragmento de ADN que contiene la que contiene la información necesaria información necesaria para la síntesis de una cadena para la síntesis de una cadena polipeptídica. El conjunto de proteínas polipeptídica. El conjunto de proteínas resultantes de la expresión de los genes resultantes de la expresión de los genes constituye la base del fenotipo del constituye la base del fenotipo del organismoorganismo

  

La información se almacena en forma de La información se almacena en forma de GENES a lo largo del GENOMA:GENES a lo largo del GENOMA:

PROCARIOTAS:PROCARIOTAS: Un solo cromosoma circular.Un solo cromosoma circular. Genes continuos (no existen zonas sin Genes continuos (no existen zonas sin

información).información). Plásmidos → moléculas pequeñas de Plásmidos → moléculas pequeñas de

ADN circular que se replican ADN circular que se replican independientemente.independientemente.

EUCARIOTAS:EUCARIOTAS: ADN se encuentra en el núcleo.ADN se encuentra en el núcleo. Mayor cantidad de ADN que en Mayor cantidad de ADN que en

Procariotas.Procariotas.

Hay ADN repetitivo( secuencias Hay ADN repetitivo( secuencias repetidas que no codifican proteínas)repetidas que no codifican proteínas)

En los genes hay intrones (“sin En los genes hay intrones (“sin información”) y exones (“con información”) y exones (“con información”)información”)

ADN se asocia a proteínas (histonas).ADN se asocia a proteínas (histonas). Mitocondrias y Cloroplastos tienen Mitocondrias y Cloroplastos tienen

ADN circular (≈Procariotas). ADN circular (≈Procariotas).

DEL ADN A LAS DEL ADN A LAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS

(EXPRESIÓN GÉNETICA)(EXPRESIÓN GÉNETICA)El ADN ha de ser “leído” y “traducida” El ADN ha de ser “leído” y “traducida”

su información para ver qué su información para ver qué aminoácidos se sintetizan.aminoácidos se sintetizan.

Un “intermediario” “lee” esa Un “intermediario” “lee” esa información y se la “copia”.información y se la “copia”.

A partir de la información del A partir de la información del “intermediario”, se sintetizan los “intermediario”, se sintetizan los aminoácidos. aminoácidos.

Esto se concluye en el““dogma central Esto se concluye en el““dogma central de la biología molecular”de la biología molecular”

RESUMIENDORESUMIENDO

1.1. Replicación.Replicación.

2.2. Transcripción.Transcripción.

3.3. Transcripción inversa (en algunos virus).Transcripción inversa (en algunos virus).

4.4. Replicación de ARN (en algunos virus)Replicación de ARN (en algunos virus)

5.5. Traducción..Traducción..