Unidad 1, Clase 4: Transcripción y maduración del ARN
Autor: Camilo Meza Gaete
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¿Qué sifnifica transcribir?
La transcripción es el proceso en el cual la secuencia de bases de un gen se utiliza como molde para la síntesis de una molécula de ARN. Cada gen presenta una región promotora o promotor (una secuencia de bases específica) que señaliza el sitio donde comienza el gen y el nucleótido de la secuencia donde debe iniciarse la transcripción.
A su vez, otras secuencias terminadoras del gen marcan el punto final de la transcripción.
La transcripción de un gen requiere la actuación de una enzima ARN polimerasa (ARN pol). Ésta reconoce la secuencia del promotor y se une a él.
En eucariotas, la unión de las ARN polimerasas al promotor está mediada por un grupo de proteínas llamadas factores basales de transcripción.
En procariotas:
En eucariotas:
A partir de su unión con el promotor, la ARN polimerasa avanza sobre el gen, separando transitoriamente las dos cadenas complementarias de ADN que lo forman. Las cadenas o hebras de ADN desapareadas forman una “burbuja de transcripción”.
Una de las dos cadenas, la que la ARN polimerasa recorre de 3’ a 5’, es utilizada como molde o plantilla para ser copiada. La cadena complementaria, que queda orientada de 5’ a 3’, es el antimolde de ese gen.
A medida que la ARN pol avanza, reconoce las bases que forman la cadena molde. Sobre cada nucleótido del molde la ARN pol ubica un ribonucleótido con la base complementaria.
Los ribonucleótidos se aparean con los desoxirribonucleótidos según las mismas reglas de complementaridad que rigen para el ADN, con la sola excepción de que la timina es reemplazada por uracilo.
Conforme los ribonucleótidos se aparean con el molde de ADN, la ARN pol cataliza la formación de los enlaces fosfodiéster que los enlazan entre sí. De esta forma va creciendo una cadena de ARN complementaria y antiparalela al molde. El ARN crece en la dirección 5’->3’ sobre un molde “leído” en la dirección 3’->5’.
Al mismo tiempo que el transcripto de ARN crece, la burbuja de transcripción se desplaza junto con la polimerasa. La parte del molde ya transcripta vuelve a aparearse con el antimolde y el extremo 5’ del transcripto se separa del molde.
El proceso concluye cuando la ARN pol llega a la secuencia terminadora. Entonces el extremo 3’ del ARN sintetizado se desaparea de su molde y se libera, mientras la burbuja de transcripción se cierra.
Como el ARN se sintetiza por complementaridad con respecto al molde y antiparalelo al mismo, su dirección y secuencia de bases coinciden con las del antimolde (excepto porque donde éste tiene timina, aquél tiene uracilo). Por esta razón, el antimolde es también llamado hebra positiva o codificante; el molde es la hebra negativa o no codificante.
¿Cómo se obtienen estos tipos de ARN?
Los distintos ARN se transcriben de regiones específicas del ADN. Antes de salir del núcleo, el ARN recién transcrito pasa por una serie de procesos llamados "de maduración" o post-transcripcionales.
Según el ARN, los procesos de maduración varían pero en general, ocurren 3 procesos fundamentales:
- Adición de una caperuza o CAP
- Adición de la cola de PoliA
- Splicing
Adición del extremo CAP-5':
Adición de una cola de poli-Adenina al extremo 3':
Eliminación de intrones o splicing:
Intrones de tipo I: para el ARNr
Intrones de tipo II: para el ARNm en mitocondrias y cloroplastos
Intrones de tipo III: para el ARNm en núcleo.
Maduración del ARNt en eucariotas:
Funciones del proceso de maduración del ARN
La adición de bases en ambos extremos del ARN, son una señal molecular para que el ARN se transporte hacia fuera del núcleo para ser traducido.
La poliadenilación en el extremo 3´tiene además una función protectora pues evita la degradación del ARN en el citoplasma.
