Modificaciones post transcripcionales

Transcripción

1 Modificaciones post transcripcionales Biología Molecular Dra. Elena G. Orellano 2018 Contacto: conicet.gov.ar; Clase de consulta: Jueves 16 hs mrnas en Eucariotas y Procariotas 1

2 Elongación: CTD de la RNA Pol II recluta las enzimas del capping Una cola de poli A esadicionadaal extremo 3 del mrna CTD recluta las enzimas de la poliadenilación: CPSF y CStF Enzima polia polimerasa usa ATP (sin molde) Procesamiento del RNA Maduración de las moléculas de pre RNA. Ocurreen el núcleo Losintrones son cortados por enzimas del splicing y los exones son luego unidos El producto final es un RNA maduro (mrna) que deja el núcleo y se dirije al citoplasma In (intrón): Inside en el núcleo Ex (exon): Exit fuera del núcleo 2

3 Gen de la globina Proteína de 147 aa Posee: 3 exones 2 intrones 5 UTR 3 UTR En el extremo 5 : 7 metylguanilate cap (m 7 Gppp) En el extremo 3 la cola de poly(a) 3

4 Splicing del RNA remueve intrones Exones secuencias encontradas en el gen (DNA) y en el mrna maduro (regiones expresadas). Tamaño en humanos: más o menos 150 nt Intrones secuencias encontradas en el DNA pero no en el mrna (regiones intervinientes). En general los intrones son mayores que los exones (hasta nt) Algunos genes de eucariotas tienen muchos intrones (son mosaicos). En levaduras generalmente : 1 intrón/gen Cantidad de intrones varía en gran medida: Titina (proteína del músculo) posee 363 intrones, pro colágeno de pollo 50 intrones El pre mrna puede ser muy largo. Distrofina humana kb el DNA se transcribe a 40 nt/seg (velocidad de la transcripción ). Se necesitan 17 hs para producir un transcripto de este gen Splicing ocurre en secuencias cortas conservadas Secuencias consensos alrededor de los sitios 5 y 3 permiten el splicing del pre mrna en vertebrados Punto de ramificación A está cerca del extremo 3 sitio de empalme 5 sitio de empalme 3 4

5 El mecanismo de splicing del RNA elimina los intrones y une los exones adyacentes 5

6 Splicing procede vía 2 reacciones de trans esterificación secuenciales Empalme 5 nt de G conservado El OH 2 de la A conservada actúa como nucleófilo yatacael grupo fosfato de la G conservada en el sito de empalme 5 y desencadena la 1era reacción de trans esterificación Se rompe el enlace fosfodiéster entre la pentosa y el fosfato El OH 3 de la G conservada ataca el grupo fosfato de la G conservada en el sito de empalme 3 y desencadena la 2da reacción de trans esterificación Dos reacciones de trans esterificación: no hay ganancia neta de E Nucleófilo que ataca el grupo Pi del empalme 3 Segunda reacción de trans esterificación Punto de ramificación del lazo Unión triple 6

7 Empalme trans o trans splicing Infrecuente en eucariotas superiores En protozoarios: T. cruzi en casi todos sus mrnas C. elegans todos los mrnas Eliminación del intrón en forma de Y no lazo Se produce entre 2 moléculas de mrnas separadas que forman un mrna único final El empalme del RNA: complejo del espleisosoma 150 proteínas + 5 RNAs pequeños nucleares (U1 U2 U4 U5 U6) snrna 100 a 300 nt forman complejos: snrnp ribonucleoproteínas nucleares pequeñas snrnps cumplen 3 funciones en el empalme Requiere gasto de ATP snrnas: localizan secuencias límite Exón Intrón y producen la catálisis 7

8 RNAs (snrnas) pequeños nucleares asisten en la reacción de splicing Figure RNA Splicing: Rearreglo I 8

9 RNA Splicing: Rearreglo II Regiones del U2 y U6 forman el sitio activo: 1 era reacción de trans esterificación U5 contribuye a la 2 da reacción de trans esterificación: acerca los exones snrnps cumplen 3 funciones Reconocimiento del sitio de empalme 5 y el sitio de ramificación, acercamiento y catálisis Importante: interacciones RNA RNA; RNA RNA proteína; y proteína proteína También participan del empalme proteínas libres de RNA U2AF factor auxiliar del U2 que reconoce el segmento rico en pirimidinas BBP proteína de unión al punto de ramificación Factores de apareamiento del RNA y helicasas 9

10 MECANISMO DE EMPALME Complejo E Complejo A Partícula tri snrnp Complejo B snrnp U1 reconoce el sitio de empalme 5 Apareamientos U6 U4, U5 laxo Regiones del U2 y U6 forman el sitio activo: 1 era reacción de trans esterificación U5 contribuye a la 2 da reacción de trans esterificación: acerca los exones reordenamiento Reordenamiento produce la catálisis Complejo C Produce el SA Sitio activo El ciclo del splicing del espleisosoma 10

11 El espleisosoma es un complejo ribonucleoproteico compuesto de múltiples snrnps Figure