Sntesis de ARNObjetivos:Explicar el proceso de sntesis de ARN.Diferenciar entre el proceso de sntesis del ARN, de clulas bacterianas y eucariotas.Comparar los procesamientos de los ARNm, ARNt y ARNr entre las clulas procariotas y eucariotas.Interpretar los mecanismos de regulacin del proceso de transcripcin en eucaritas

Unidad estructural

Sntesis de la molcula de ARN

ARNmARNrARNtTres tipos de ARNs implicados en la sntesis de protenas

Dogma central de la biologa molecular

El ADN dirige la sntesis de ARN, que luego conducir la de protenas

Transcripcin Consiste en la sntesis de ARN tomando como molde ADN.

Caractersticas y elementos de la TranscripcinCaractersticas de la transcripcin: Complementariedad Direccin Asimetra de la transcripcin

ARNpolimerasa y transcripcin

Transcripcin Secuencia de origen PROMOTOR

Transcripcin mediante la ARNpol de E coli

Terminacin de la transcripcin

Esquema general de transcripcin en PROCARIOTASADN

Conceptos de regulacinControl positivo: Se dice que un sistema est bajo control positivo cuando el producto del gen regulador activa la expresin de los genes, acta como un activador.Control negativo: Se dice que un sistema est bajo control negativo cuando el producto del gen regulador reprime o impide la expresin de los genes, acta como un represor. Sistemas enzimticos constitutivos: Enzimas codificados por genes constitutivos, es decir que se expresan continuamente; necesarias para el metabolismo bsico celular.Sistemas enzimticos adaptativos: Se denominan as porque se expresan cuando la clula se adapta a una determinada situacin ambiental. Sistemas inducibles: Cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la sntesis de la enzima. Al efecto del sustrato se le denomina induccin positiva. Sistemas represibles: cuando el producto final de la reaccin que cataliza el enzima impide la sntesis de la misma. Este fenmeno recibe el nombre de induccin negativa. Al compuesto que impide la sntesis del enzima se le denomina correpresor.

REGULACIN DE LA TRANSCRIPCINEN PROCARIOTAS: Regulacin negativa: Opern lactosa (Lac).

Regulacin positiva: Opern lac por la C6H12O6 .

Francois Jacob Jacques Monod (1961) (1965) Premio Nobel

OPERN: Grupo de genes adyacentes transcritos como un nico ARN. Genes policistrnicoso polignicos

Elementos de control cis y transOpern Lac: Es un sistema inducible que est bajo control negativo, de manera que la protena reguladora, producto del gen regulador i, es un represor que impide la expresin de los genes estructurales en ausencia del inductor.

Opern Lac: Es un sistema INDUCIBLE Sistemas inducibles: cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la sntesis de la enzima. (induccin positiva)

Control positivo de la transcripcin

Elementos que intervienen en la regulacin de la expresin gnica en bacterias. Elementos del Opern.Elementos de control en CisPromotorOperador

Molculas difusibles

Protenas reguladoras

InductoresGenes EstructuralesCodifican para polipptidosGen reguladorCodifica para protena reguladora

Transcripcin en Eucariotas

ARNpolimerasa en Eucariota y Factores de Transcripcin.

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, ARNr 5S y una coleccin completa de ARNns estables.

ARNpol II y sntesis de ARNm

FT + ARNpol II ARNm

Complejo de transcripcin de la ARNpol II

TFIID (D): Con una protena de unin 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 transcripcin

Complejo de transcripcin de la ARNpol IIDBARNpol y FE y H

Transcripcin por las ARNpol ILas tres Polimerasas reconocen distintos tipos de Promotores. F T comn de unin al promotor TBPARNpol I: Pre ARNr 45S ARNr 18SARNr 28 SARNr 5.8 S

Gen de ARNr

Secuencia promotora reconocida por 2 FT: UBF y SL1Mutantes TBP

Transcripcin de los genes por la pol III

ARNpol IIIARNt ARNr 5SAlgunos ARNns implicados en el corte y empalme y transporte de protenas

Transcripcin de los genes por la Pol III

Procesamiento y maduracin de los ARNs

Procesamiento del ARNr

Pre-ARNr 45S

Intervencin ARNsno U3, U8 y U22 con protenas = RNPsno.Procesamiento ARNrU8U22U3,EucariotasProcariotasARNt producto de un transcritoDe pre-ARNr

Compuesta por ARNSidney Altman 1983ARN de ARNasaP tiene actividad cataltica

ARNasa P: RIBOZIMAProcesamiento del ARNtAdicin de una secuencia terminal CCA

Procesamiento ARNm en Eucariotas(1977) P. A. SharpR. J. RobertsPremio Nobel en 1993ARNm sintetizado en el ncleo es ampliamente modificado entes de salir al citoplasma.

Las secuencias codificantes de la mayora de los genes eucariticos estn interrumpidas por secuencias no codificantes INTRONES que son escindidas en el procesamiento del ARNm1977

SplicingCorte y empalme in vitro

Maduracin del ARNm

1er paso: modificacin del extremo 5 Adicin de la caperuza 7 metilguanosina.

AAA(200) residuos AARNm2do paso: formacin del extremo 3: poliadenilacinARN-hn.Poli A-polimerasa

Cmo ocurre el procesamiento del ARNm?

Corte y empalme de ARNm2 pasos

COMPLEJOS DENOMINADOS ESPLICEOSOMAS

Compuestos de protenas y ARNns

Ensamblaje del espliceosomaEscin del intrn y empalmado de los exonesFormacin del intermediario con estructura de lazo

Unin del ARNsn U1 al sitio de corte 5ARNn U1

Autoprocesamiento 1981 T. Cech Premio Nobel 1989INTRN: Ribozima

Regulacin de la transcripcin en eucariotas

Expresin de los genes es controlada a nivel de la inicin y elongacin.

Control est ejercido por protenas que se unen a secuencias especficas modulando actividad de la ARNpol.

Transcripcin limitada por el empaquetamiento del ADN en cromatina

Secuencias de regulacin en Cis 1. Los Promotores: CCAAT GGCGG TATA Inr 2. Estimuladores y Enhancers:

Secuencias a aproximadamente 200 pb y a 10Kb respectivamente del inicio de transcripcin.

Formacin de bucles en el ADN

Protenas de regulacin transcripcionalActivadores

Accin de represores eucariticos

Relacin entre cromatina y la transcripcinAcetilacin y DesacetilacinFosforilacinMetilacinHMGNFactores remodeladores del nucleosomaFactores de elongacin (reclutan histonas acetiltransferasas).|

Relacin entre cromatina y la transcripcin

***Sistemas inducibles: cuando el sustrato sobre el que va actuar la enzima provoca la sntesis del enzima. Al efecto del sustrato se le denomina induccin positivaLos sistemas inducibles se corresponden a procesos catablicos de degradacin, por ejemplo, el opern lactosa, el opern arabinosa, el opern maltosa. Se trata de sistemas enzimticos encargados de degradar la lactosa, arabinosa, maltosa, etc.

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