jueves, 27 de noviembre de 2014

Transcripción genética.

La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión génica, mediante el cuál se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediarios. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia del ADN. De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero.También por el cual se sintetiza un ARN usando como molde al ADN. Muchos tipos de ARN pueden ser sintetizados asì por la enzima ARN polimerasa, el ARN ribosomal el de transferencia, los pequeños ARN nucleares o citoplasmáticos y por supuesto los ARN mensajeros, que serán luego traducidos a una cadena polipeptídica. El proceso de la transcripción de los mensajeros es diferente en procariotas y eucariotas. Esto es debido a las diferencias propias entre los genes de las bacterias y los de las celulas de animales superiores.Los genes eucariotas son complejos y discontínuos es decir que poseen regiones codificantes (que formarán parte de la proteína) y otros que son no codificantes y se remueven rapidamente antes que el ARN salga al citoplasma a ser traducido. Las regiones codificantes se llaman EXONES y las no codificantes se llaman INTRONES.La transcripción comienza en el punto 0 (cero)  muy cerca del promotor y termina en las bacterias en una secuencia llamada terminadora. La polimerasa al copiar esa región de ADN, se enlentece y se desprende del molde. En algunos casos hay una proteína que ayuda en ese proeceso denominada Rho.Un esquema del ARN trasncripto de esa región termiandora se pliega en el espacio fromando una horquilla ya  que el ARN es de cadema simple.

En los procariotas, la transcripción a menudo da como resultado una molécula de mRNA con secuencias que codifican varias cadenas polipeptídicas diferentes (mRNA policistrónico). Las secuencias están separadas por codones de terminación y de iniciación. En este diagrama, los codones de terminación y de iniciación son contiguos pero, en algunos casos, pueden estar separados por hasta 100 a 200 nucleótidos. El extremo 5' de la molécula de mRNA tiene una secuencia conductora corta y el extremo 3' tiene una secuencia cola; ninguna de estas secuencias codifica proteínas. La traducción generalmente comienza en el extremo conductor de la molécula de mRNA, mientras que el resto de la molécula aún está siendo transcripta.
La molécula de mRNA recién sintetizada tiene una corta secuencia "guía" en su extremo 5', la secuencia de Shine-Dalgarno, que es la que se une al ribosoma. La región codificadora de la molécula es una secuencia lineal de nucleótidos que dicta con precisión la secuencia lineal de aminoácidos en cadenas polipeptídicas determinadas. Puede haber varios codones de terminación e iniciación dentro de la molécula de mRNA, marcando el fin de un gen estructural y el comienzo del siguiente, respectivamente. Cada uno de los codones de iniciación tiene que estar precedido por un sitio de unión al ribosoma. Una secuencia adicional de nucleótidos en el extremo 3' se conoce como "cola". Los ribosomas se acoplan a la molécula de mRNA aun antes de que la transcripción se haya completado.

El Promotor Procariota: la señal de inicio

Se mencionó anteriormente que la ARN polimerasa se  unía a un sitio específico del  ADN denominado Promotor. La enzima es capaz de reconocer este sitio del ADN y,  convenientemente, abrir localmente las cadenas de ADN para poder leer la cadena  molde. Es de esperarse entonces que, el sitio de contacto con la Holoenzima tuviese  regiones comunes a todos los Promotores. Se ha comprobado que estos sitios mencionados contienen secuencias de bases  comunes, a las que se las ha denominado “Secuencias de Consenso”. Por mera convención entre los científicos, se considera que el sentido de la transcripción  de un gen determinado es hacia la derecha. Al punto en el cual se inicia este proceso se  lo denomina  “punto 0”. Con números negativos se señalan las bases ubicadas a la izquierda del punto 0. Con el mismo criterio, se señalan con números positivos a las  bases ubicadas a la derecha del punto 0.
La secuencia de consenso más importante y mejor estudiada, comprende seis bases y su  centro está ubicado a diez bases a la izquierda del punto de inicio (-10). La secuencia de  consenso es TATAAT y se la denomina  “TATA box o Caja Pribnox”. Esta caja es  responsable de orientar a la ARN polimerasa en la dirección de síntesis de ARN y es la  región en la cual la doble hélice se abre para formar el Complejo Promotor Abierto. El  hecho de que la TATA box contenga las bases A-T no es mera casualidad, ya que estas  La unión de la Holoenzima con el promotor, determina el  Complejo Promotor  se unen con sus complementarias por medio de dos enlaces del tipo Puente de  Hidrógeno, lo cual implica un menor gasto de energía para la apertura del ADN.

INICIACIÓN de la síntesis del ARN mensajero

La iniciación se produce mediante la unión de la ARN polimerasa (Holoenzima) al  ADN de doble cadena. Para que la cadena molde esté disponible para el apareamiento de bases con los ribonucleótidos, las dos cadenas de ADN deben separarse. El  desenrollamiento es local y se produce cuando la Holoenzima contacta con la TATA Box.
Una vez que el complejo promotor se encuentra abierto, la ARN pol. Comienza la síntesis. La fase de iniciación no se completa hasta que se hallan polimerizado los primeros seis ribonucleótidos.

ELONGACIÓN de la cadena:

Después que se han colocado los primeros seis ribonucleótidos, la ARN polimerasa sufre un cambio en su conformación, perdiendo la sub unidad σσσ. Se continúa la síntesis en el estado de Core anteriormente descrito.
El Core se mueve a lo largo del ADN colocando los ribonucleótidos complementarios a la cadena de ADN molde, abriendo la hélice a medida que se desplaza. Los ribonucleótidos se unen al extremo 3’ de la cadena de ARN en crecimiento, formándose un  Híbrido ARN-ADN en la región desenrollada, el cual se mantiene estabilizado mediante enlaces puente de Hidrógeno. El híbrido tiene una longitud aproximada de 12 pb y el nuevo ARN es liberado de estas uniones cuando el ADN recupera su estado de doble hélice por desplazamiento del Core.

TERNINACIÓN y LIBERACIÓN del ARN sintetizado

La terminación ocurre en una secuencia determinada del ADN, denominada Secuencia Ternimadora. En este punto, la enzima deja de añadir los ribonucleótidos a la cadena de ARN en crecimiento, liberando el producto terminado y disociándose del ADN.  La terminación requiere que todos los enlaces Puente de Hidrógeno, que mantenían al Híbrido ARN – ADN, s











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