Tema V. Transcripción en eucariontes

Transcripción

1 Tema V. Transcripción en eucariontes

2 Procariontes 1. Todas las especies de RNA son sintetizadas por la misma especie de RNA polimerasa. 2. El mrna se traduce durante la transcripción. 3. Los genes son segmentos contiguos de DNA alineados ininterrumpidamente con el RNA traducido a proteína. 4. Los mrnas son frecuentemente policistrónicos Eucariontes 1. Hay 3 diferentes RNA polimerasas responsables de la transcripción de diferentes moléculas de RNA 2. El mrna es procesado antes de ser transportado a citoplasma (adición de CAP, cola de polia, remoción de intrones 3. Los genes frecuentemente se interrumpen por intrones. 4. Los mrnas son monocistrónicos

3 Diferentes tipos de RNA polimerasas Las tres RNA polimerasas en eucariontes: 1. RNA Polimerasa I sintetiza RNA ribosomal (rrna) 5.8S, 18S y 28S. 2. RNA Polimerasa II sintetiza RNAs mensajeros (mrna), RNAs pequeños nucleolares (snorna), micro RNAs (mirna), RNAs pequeños interferentes (sirna) y la mayoría de RNAs pequeños nucleares (snrna). 3. RNA polimerasa III sintetiza RNAs de transferencia (trnas), rrna 5S y algunos RNAs pequeños nucleares (snrnas).

4 Arthur Kornberg, premio Nobel Medicina 1959 por el descubrimiento de la DNA polimerasa III bacteriana RNA polimerasa II de levadura

5 Transcripción por la RNA polimerasa II - 12 subunidades formando un complejo de mas de 500 kda - múltiples factores accesorios (factores de transcripción) RNA pol II cola que se fosforila RNA pol bacteriana

6 Promotor tipo II basal de eucariontes D Caja TATA 25 pb río arriba del Inr (+1) Factores de transcripción generales: A B TFIID TBP: proteína de unión a caja TATA TAFs E F TFIIA TFIIB Ayudan a posicionar al complejo de factores sobre el promotor TFIIF Proporciona la ocupación de +30 bp

7 Promotor tipo II basal de eucariontes TFIIE Une a RNA pol II al complejo montado sobre el promotor H TFIIJ TFIIH Promueve el escape del promotor y fosforila el CTD de RNA pol II brindando progresividad a la transcripción

8

9

10

11 Sitios consenso en promotores eucariontes

12 La unión al sitio TATA distorsiona la cadena

13 Proteínas activadoras de la transcripción

14 Activadores: se unen a secuencias intensificadoras en el promotor del gen. Incrementan los niveles de transcripción Represores: se unen a secuencias silenciadoras en el promotor del gen. Disminuyen los niveles de transcripción Coactivadores: integran señales de activadores y/o represores a la maquinaria de transcripción con los factores de transcripción basal Factores de transcripción basal: Estos factores posicionan a la ARN polimerasa sobre el gen y comienzan la transcripción en respuesta a la señal de activadores y/o represores

15 Tema V. Procesamiento del RNA mrna: solo en eucariontes trna y rrna: tanto en eucariontes como en procariontes Otros RNAs no codificantes: tanto en eucariontes como en procariontes

16 Procesamiento del mrna en eucariontes Adición del CAP en el extremo 5 Splicing. Exclusión de intrones Poliadenilación en el extremo 3

17 1. Adición del CAP 1) La fosfatasa remueve un fosfato del 5 2) Una guanil transferasa agrega GMP 3) Una metil transferasa agrega el grupo metilo

18 2. Reacción de corte en la unión exón-intrón

19 Existen secuencias específicas en los límites exón-intrón R= purinas Y= pirimidinas

20 Moléculas de RNA son las responsables del corte El apareamiento de las moléculas de snrna requiere complementación de bases con el pre-mrna snrnps: U1, U2, U4, U5, U6 BBP U2AF

21 El splicing (corte y empalme de intrones) lo realiza el snrna de U6 snrnp: Actividad de ribozima

22 Puede existir procesamiento alternativo de intrones en el pre-mrna 5 mrnas maduros 5 proteínas diferentes

23 3. Poliadenilación

24 Proteínas específicas reconocen las secuencias de poliadenilación

25 El mrna es cortado y la enzima Poli-A polimerasa (PAP) agrega A s

26 Proteínas de unión a la cola de poli- A se unen al extremo 3 hasta que el mensaje sale del núcleo

27 El alargamiento del RNA está acoplado su procesamiento

28 La salida del mensaje del núcleo es coordinada

29

30 El receptor de exporte nuclear dirige la salida

31 RNA ribosomal Es el RNA más abundante de la célula. Tiene función tanto estructural como catalítica en la síntesis de proteínas. Existen diferentes tipos de acuerdo a su coeficiente de sedimentación asociados a las subunidades ribosomales: Subunidad ribosómica grande Subunidad ribosómica pequeña En procariontes 23S 5S 16S En eucariontes 28.5S 5.8S 5S 18S

32 Procesamiento del rrna en procariontes

33 Procesamiento del rrna en eucariontes

34 El nucléolo es el lugar de síntesis de rrna y pre-ribosomas

35 Nature Reviews Molecular Cell Biology 2,

36 Alberts et al., 3rd ed., p 232 El ribosoma

37 Ribosomas procariontes y eucariontes

38 Cumbre cabeza Protuberancia central Tallo plataforma base

39 El rrna juega un papel muy importante en la traducción rrna 16S rrna 23S

40 RNA de transferencia Es el RNA más pequeño, con unos 75 nt de longitud, en promedio. Su función es transportar los aminoácidos en forma activada hasta el ribosoma donde ocurre la síntesis de proteínas. Existe al menos un tipo de trna para cada uno de los 20 aminoácidos. Sin embargo, algunos aminoácidos tienen varios trnas. Todos los trnas presentan en su 3 la secuencia CCA, independientemente del aminoácido que transporta. El extremo 3 consitutye el sito aceptor del aminoácido.

41 Procesamiento de trna en procariontes Procesamiento del extremo 5 : Rnasa P (Ribonucleoproteína compuesta por RNA 377 nt y proteína 20 kda) Acción catalítica: RNA (ribozima) Procesamiento: co-transcripcional Procesamiento del extremo 3 : 1) endonucleasa elimina un grupo de bases 2) exonucleasa, RNAsa D elimina los restantes nucleótidos 3) El triplete CCA característico de estas moléculas es añadido por una trna nucleotidil transferasa

42 Bases modificadas que se encuentran en los trna Pseudouracilos (y) 4 tiouridina 2 metilguanina 2 isopententenil adenina Dihidrouridina (D) Inosina

43 Procesamiento del intron en los trna en eucariontes Una endonucleasa corta en los sitios donde hay protuberancias y una DNA ligasa sella esos cortes

44 Los trna tienen una longitud de aproximadamente 80 nucleótidos

45 Inhibidores de la transcripción eucarionte + N H Acridina Actinomicina D L-Pro Sar L-meVal L-Pro Sar L-meVal D-Val L-Thr O D-Val L-Thr O O C C O N NH 2 Se intercala entre bases G y C O CH 3 CH 3 O

46 Rifampicina B 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. a-amanitina Es un octapéptido bicíclico que se obtiene del hongo Amanita phalloides. Inhibe la transcripción de la RNA polimerasa II eucarionte.