La cadena codificante tiene la misma secuencia que el transcrito
Initiation •
The promoter functions as a recognition site for transcription factors The transcription factors enable RNA polymerase to bind to the promoter forming a closed promoter complex Following binding, the DNA is denatured into a bubble known as the open promoter complex, or simply an open complex
•
•
Elongation
RNA polymerase slides along the DNA in an open complex to synthesize the RNA transcript
Termination
A termination signal is reached that causes RNA polymerase to dissociated from the DNA
Promotor: secuencias de ADN que es reconocida por la ARN polimerasa y proteínas asociadas a ella para iniciar la transcripción
purina
Carácterísticas del promotor
Los promotores tienen orientación
La dirección de la transcripción de los genes puede variar en el cromosoma
La ARN polimerasa es la encargada de copiar el ADN
Factores sigma (σ)
Existen diferentes estados en la iniciación
Elongación de la cadena
Terminación de la transcripción •
terminadores intrínsecos
ρ-independent termination is facilitated by two sequences in the RNA – 1. A uracil-rich sequence located at the 3 end of the RNA – 2. A stem-loop structure upstream of the Us
NusA URNA-ADNA hydrogen bonds are very weak
No protein is required to physically remove the RNA from the DNA
Stabilizes the RNA pol pausing
terminadores dependientes de Rho
rho utilization site
sitios rut
Rho protein is a helicase
Note: This is an intrastrand RNA:RNA interaction (folding stabilized by Hbonding of A-U and C-G)
Mensajes policistrónicos
Estructura de los mRNA
Transcripción en eucariontes
ARN polimerasas
Structure of a bacterial RNA polymerase
Structure of a eukaryotic RNA polymerase II
Diferentes tipos de ARN polimerasas
Los promotores eucariontes también tienen sitios consenso Generalmente una adenina
• El núcleo del promotor es relativamente corto • consiste de la caja TATA, quién es importante para determinar el sitio preciso del inicio de la transcripción
• El núcleo del promotor por sí mismo produce una transcripción de bajo nivel conocida como transcripción basal
Transcripción basal
A close complex
•
TFIIH plays a major role in the formation of the open complex – It has several subunits that perform different functions
Released after the open complex is formed
One subunit hydrolyzes ATP and phosphorylates a domain in RNA pol II known as the carboxyl terminal domain (CTD) This releases the contact between TFIIB and RNA pol II Other subunits act as helicases Promote the formation of the open complex RNA pol II can now proceed to the elongation stage
Factores de transcripción
Proteínas activadoras de la transcripción
Procesamiento del ARN
Adición del CAP
1)
La fosfatasa remueve un fosfato del 5´ 2) Una guanil transferasa agrega GMP 3) Una metil transferasa agrega un grupo metilo
Identificación experimental de los intrones
mRNA cannot hybridize to this region because the intron has been spliced out from the mRNA
RNA displacement loop
Vista al microscopio electrónico
Hybridization caused the formation of two R loops, separated by a doublestranded DNA region
Se puede deducir el número de intrones
Intrones del grupo I y II (autocatálisis)
En eucariontes la transcripción de genes estructurales produce un transcrito largo conocido como pre-mRNA
También RNA heterogéneo nuclear (hnRNA)
Este RNA es alterado por corte y otras modificaciones antes de salir del núcleo El corte requiere de la ayuda de un multicomponente estructural conocido como spliceosome
Existen secuencias específicas en los límites exón-intrón
Moléculas de ARN-proteína (snRNP) son las responsables del corte
Intron loops out and exons brought closer together
Intron will be degraded and the snRNPs used again
Puede existir corte alternativo en los genes
El corte alternativo puede producir varias isoformas a partir de un gen
Terminación (Poliadenilación)
El ARN es cortado y la enzima Poli-A polimerasa (PAP) agrega A´s
Proteínas de unión al poli-A se unen al extremo 3´ hasta que el mensaje sale del núcleo
Procesamiento del ARNr
procariontes
eucariontes
Otros tipos de ARNs pequeños ayudan en la metilación
El nucleolo es el lugar de síntesis de ARNr y ribosomas
Modificación química de bases
Procesamiento de ARNt en procariontes La RNAasa P, una endonucleasa que reconoce la conformación del extremo 5´ corta un grupo de nucleótidos dejando este extremo en su forma final. La RNAasa P es una ribonucleoproteína formada por un RNA de 377 nucleótidos y una proteína de 20 KDa. En este complejo la acción catalítica la aporta el RNA. Es posible que la RNAasa P actúe antes que la transcripción culmine. En el extremo 3´ actúa una endonucleasa no caracterizada que elimina un grupo de bases, después una exonucleasa, la RNAsa D elimina los restantes nucleótidos. El triplete CCA característico de estas moléculas es añadido por una RNAt nucleotidil tranferasa
Procesamiento del ARNt en eucariontes
La modificación de los extremos 5´y 3´de estas moléculas de RNAt en eucariontes ocurre de manera muy similar al de bacterias. El triplete CCA del extremo 3´ no está codificado por el gen en cuestión sino que es añadido posteriormente por otras enzimas. En las moléculas de RNAt eucariotas se encuentran las mismas bases modificadas aunque en menor medida. Estas, al igual que en procariontes tienen una posición fija y se encuentran en zonas de no apareamiento de la molécula. En los organismos eucariotas la existencia de genes fragmentados implica un evento adicional en el procesamiento de los RNAt, la eliminación de intrones.
Procesamiento del intron en los ARNt en eucariontes
Una endonucleasa corta en los sitios donde hay protuberancias y una ARN ligasa sella esos cortes
INHIBIDORES DE LA TRANSCRIPCIÓN
ACTINOMICINA D y ACRIDINA: inhiben la elongación. Se intercalan en el DNA entre sucesivos pares GC, deformando la doble hélice, impidiendo el avance de la RNA polimerasa. RIFAMPICINA: antibiótico que se une a la subunidad β de la RNA polimerasa bacteriana, impidiendo el inicio de la transcripción. α-AMANITINA: inhibidor específico de la transcripción en eucariotas. Tóxico veneno producido por el hongo Amanita phalloides. Bloquea la síntesis de mRNAs por la Pol II y a altas concentraciones a Pol III. NO AFECTA A LA RNA POLIMERASA BACTERIANA.
Las rifamicinas 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 ARN polimerasa bacteriana.
α-amanitina
Es un octapéptido bicíclico que se obtiene del hongo Amanita phalloides. Inhibe la transcripción de la RNA polimerasa II eucarionte.