Post on 10-Jun-2015
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Química del RNA
Harry Alices-Villanueva, Ph.D.
RNA tiene cuatro bases
• Adenina
• Guanina
• Citosina
• Uracilo
Adenina
Uracilo
Las cuatro bases en el RNA
Timina vs. Uracilo
¿Por qué uracilo?• Es energeticamente más barato de
producir
• Degenera facílmente a citosina
• Es más apropiado para RNA donde cantidad es más importante que largo de vida.
• Timina es más apropiado para DNA
Comparación con DNA
• Distinción principal es la presencia del grupo –OH en el carbono #2 de la ribosa.
22
1 1
3
5
3
Comparación con DNA
• La presencia de ese grupo –OH le confiere al RNA versatilidad catalítica y le permite llevar a cabo reacciones que el DNA es incapaz de ejecutar.
• Ese –OH extra en la ribosa impide la formación de doble hélices estables.
• A la misma vez, el RNA es más sensitivo a hidrólisis alcalina (rompimiento del enlace fosfodiester) mientras el DNA no.
Comparación con DNA
• El RNA existe casi exclusivamente en forma de una sola hebra, siendo la excepción el material genético en algnos viruses.
• El RNA se dobla en estructuras más complejas mediante secuencias complementarias internas.
Comparación con DNA
Hairpin loop
Hairpin loop
Hairpin loop
Tipos de RNA
• hnRNA: heteronuclear• mRNA: mensajero• rRNA: ribosomal• tRNA: transferencia• snRNA: small nuclear• Ribozimas (catalytic RNA)• dsRNA: double stranded• miRNA: micro-RNA
hnRNA
• Es el producto inmediato de la transcripción.
• Se procesa para convertirse en mRNA
• Vida muy corta
mRNA
• Es el producto del proceso de splicing del hnRNA
• Splicing: remover los introns
• El mRNA lleva el mensaje del núcleo al ribosoma.
rRNA
• Compone 50% del ribosoma donde ocurre el proceso de traducción.
• 80% de las moléculas de RNA en una célula eucariótica.
• Son los genes que más se han conservado a traves de la evolución.
• Son el blanco de varios antibioticos (cloramfenicol, eritromicina, streptomicina).
rRNA
• 18 s, 5.8 s, 28 s, y 5 s.• Se combinan con proteínas ribosomales en el
nucleolo para formar las unidades mayor (60 s) y menor (40 s) de los ribosomas.
• 28 s tiene un rol catalítico con la unidad 60 s.• 18 s juega un papel en posicional el mRNA y el
tRNA.• rRNA tiene un papel estructural.
tRNA
• Está envuelto en síntesis de proteínas y es el encargado de llevar el aminoácido correcto al ribosoma.
• Un tRNA especifico forma un enlace covalente con un aminoácido específico.
• En una célula eucariótica existen 31 tRNA difernetes.
tRNA
snRNA
• Pequeñas moléculas de RNA en el núcleo.
• Intervienen en RNA splicing (hnRNA mRNA).
• Mantenimiento de telómeros (extremos de los cromosomas).
• Asociados con proteínas específicas
• SNRNP
Ribozimas
• Catalizan la hidrólisis de sus propios enlaces fosfodiester o el de otras moléculas de RNA.
• Cataliza la actividad aminotransferasa del ribosoma.
• Fósiles vivientes
• Fueron descubiertas en 1981 por Cech (Cell 26: 487 – 496)
dsRNA
• Es el material genético de algunos viruses.
• Se usa en experimentos de interferencia del RNA (RNAi).
• microRNA: pequeñas moléculas de RNA (20-35 nd) que se creen reguladores de la expresión génica.
• Es complementario a pequeñas secuencias en el RNA ( dsRNA)
Enzimas que catalizanprocesos en el RNA
• RNA POL I– La única enzima que transcribe RNA
ribosomal (excepto el 5 S)– rRNA constituye el 50% del RNA total en una
célula eucariótica.
Enzimas que catalizanprocesos en el RNA
• RNA POL II– Cataliza la transcripcion de DNA a mRNA y a
snRNA y microRNA
Enzimas que catalizanprocesos en el RNA
• RNA POL III– Transcribe DNA para sintetizar rRNA 5 S,
tRNA y otras moléculas pequeñas de RNA
Mundo RNA
• Teoría inspirada en los retroviruses.– Catalizan fomración de enlaces péptidos en el
ribosoma por una ribozima derivada de su RNA.
• Propone que el ancestro universal para todo tipo de vida usaba RNA para:– Transferir información genética– Catalizar reacciones bioquímicas
Mundo RNA
• Los retroviruses y las ribozimas son remanentes fósiles del mundo RNA.
• Uso reducido del RNA en las células y mayor uso de DNA y proteínas.