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Síntesis de ARN. Objetivos: Explicar el proceso de síntesis de ARN. Diferenciar entre el proceso de síntesis del ARN, de células bacterianas y eucariotas. Comparar los procesamientos de los ARNm, ARNt y ARNr entre las células procariotas y eucariotas.
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Síntesis de ARN Objetivos: Explicar el proceso de síntesis de ARN. Diferenciar entre el proceso de síntesis del ARN, de células bacterianas y eucariotas. Comparar los procesamientos de los ARNm, ARNt y ARNr entre las células procariotas y eucariotas. Interpretar los mecanismos de regulación del proceso de transcripción en eucariótas
Tres tipos de ARNs implicados en la síntesis de proteínas ARNt ARNm ARNr
Dogma central de la biología molecular • El ADN dirige la síntesis de ARN, que luego conducirá la de proteínas
Transcripción Consiste en la síntesis de ARN tomando como molde ADN.
Características y elementos de la Transcripción Características de la transcripción: Complementariedad Dirección Asimetría de la transcripción
Transcripción • Secuencia de origen “PROMOTOR”
Conceptos de regulación • Control positivo:Se dice que un sistema está bajo control positivo cuando el producto del gen regulador activa la expresión de los genes, actúa como un activador. • Control negativo: Se dice que un sistema está bajo control negativo cuando el producto del gen regulador reprime o impide la expresión de los genes, actúa como un represor. • Sistemas enzimáticos constitutivos: Enzimas codificados por genes constitutivos, es decir que se expresan continuamente; necesarias para el metabolismo básico celular. • Sistemas enzimáticos adaptativos: Se denominan así porque se expresan cuando la célula se adapta a una determinada situación ambiental. • Sistemas inducibles:Cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la síntesis de la enzima. Al efecto del sustrato se le denomina inducción positiva. • Sistemas represibles:cuando el producto final de la reacción que cataliza el enzima impide la síntesis de la misma. Este fenómeno recibe el nombre de inducción negativa. Al compuesto que impide la síntesis del enzima se le denomina correpresor.
REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN • EN PROCARIOTAS: Regulación negativa: Operón lactosa (Lac). Regulación positiva: Operón lac por la C6H12O6.
Francois Jacob Jacques Monod (1961) (1965) Premio Nobel
OPERÓN: Grupo de genes adyacentes transcritos como un único ARN. Genes policistrónicos o poligénicos
Operón Lac: Es un sistema inducible que está bajo control negativo, de manera que la proteína reguladora, producto del gen regulador i, es un represor que impide la expresión de los genes estructurales en ausencia del inductor. Elementos de control cis y trans
Operón Lac: Es un sistema INDUCIBLE Sistemas inducibles: cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la síntesis de la enzima. (inducción positiva)
ARNpolimerasa en Eucariota y Factores de Transcripción. • ARNpol II: Sintetiza precursores de ARNm • ARNpol I:Sintetiza precursores de ARNr que se procesa en: 28S, 18S y 5.8S • ARNpol III: Sintetiza ARNt, ARNr5S y una colección completa de ARNns estables.
FT + ARNpol II ARNm Complejo de transcripción de la ARNpol II
TFIID (D): Con una proteína de unión a TATA (TBP) • TFIIB (B) • TFIIF (F) • TFIIE (E) • TFIIH (H)
Secuencia promotora: Caja TATA (TATA box): 25 a 30n antes del sitio de inicio de transcripción
D B Complejo de transcripción de la ARNpol II ARNpol y F E y H
Transcripción por las ARNpol I • Las tres Polimerasas reconocen distintos tipos de Promotores. F T común de unión al promotor “TBP” ARNr 18S ARNpol I: Pre ARNr 45S ARNr 28 S ARNr 5.8 S
Secuencia promotora reconocida por 2 FT: UBF y SL1 Mutantes TBP
Transcripción de los genes por la pol III
ARNt ARNpol III ARNr 5S Algunos ARNns implicados en el corte y empalme y transporte de proteínas
Transcripción de los genes por la Pol III
Procesamiento del ARNr Pre-ARNr 45S
Procesamiento ARNr Intervención ARNsno U3, U8 y U22 con proteínas = RNPsno. U3, U22 U8 Eucariotas ARNt producto de un transcrito De pre-ARNr Procariotas
Procesamiento del ARNt Adición de una secuencia terminal CCA Compuesta por ARN Sidney Altman 1983 ARN de ARNasaP tiene actividad catalítica ARNasa P: RIBOZIMA
Procesamiento ARNm en Eucariotas ARNm sintetizado en el núcleo es ampliamente modificado entes de salir al citoplasma. P. A. Sharp R. J. Roberts (1977) Premio Nobel en 1993
1977 • Las secuencias codificantes de la mayoría de los genes eucarióticos están interrumpidas por secuencias no codificantes “INTRONES” que son escindidas en el procesamiento del ARNm
Splicing Corte y empalme in vitro
1er paso:modificación del extremo 5´ Adición de la caperuza 7 metilguanosina.
2do paso:formación del extremo 3´: poliadenilación ARN-hn. ARNm AAA(200) residuos A Poli A-polimerasa
Corte y empalme de ARNm 2 pasos
COMPLEJOS DENOMINADOS ESPLICEOSOMAS Compuestos de proteínas y ARNns
Ensamblaje del espliceosoma Formación del intermediario con estructura de lazo Esción del intrón y empalmado de los exones