Transcripcion

¿En que consiste el proceso de transcripción?

La transcripción es un proceso en el que la información genética del ADN pasa al ARN mensajero (ARNm). Es el primer paso de la síntesis de proteínas. Es un proceso mediante el cual se da la transferencia del código de ADN al código de ARN, usando una enzima llamada ARN-polimerasa, la cual permite que una copia de trabajo de los genes del ADN del núcleo sean transferidos al citoplasma en donde se den los siguientes procesos para llevar a cabo la síntesis de proteínas.

¿Cuáles son los elementos que intervienen en el proceso de transcripción?

Para que se lleve a cabo la transcripción del DNA en las células se requieren los siguientes elementos:

•DNA original que servirá de molde para ser copiado.

•RNA-polimerasa: sintetiza el RNA a partir del molde del DNA.

•Ribo nucleótidos trifosfato para llevar a cabo la copia.

•Poli-A polimerasa, ribo nucleoproteína pequeña nuclear, RNA-ligasa.

¿Cuáles son las características principales de la transcripción?

Características básicas de la síntesis del RNA:

1. Los precursores de la síntesis del RNA son los cuatro ribo nucleótidos 5’ trifosfatos (adenosín 5’-trifosfato, guanosín 5’-trifosfato, citosín 5’-trifosfato y uridín 5’-trifosfato).

2. En la reacción de condensación entre el grupo tris fosfato 5' del nucleótido entrante y el grupo 3'-OH del último nucleótido de la cadena, el nucleótido entrante pierde sus dos grupos fosfato terminales. Su grupo α se utiliza en el enlace fosfodiéster que lo une a la cadena. Esta reacción ocurre en el sitio catalítico de la polimerasa.

3. La secuencia de las bases en una molécula de RNA está determinada por la secuencia de las bases en el DNA en dependencia del apareamiento A-U, C-G. Teniendo en cuenta la definición de gen como “la secuencia de DNA que se transcribe”, su origen ha de considerarse como el punto donde comienza la transcripción, que se designa por +1, el segundo como +2 y la terminación como el punto donde acaba, mientras que el nucleótido precedente al punto de iniciación se denota como –1. Estas designaciones se refieren a la cadena codificadora y no a la cadena empleada como molde en el DNA (3' → 5'). La cadena codificadora tiene idéntica secuencia que el RNA transcrito excepto que en lugar de T tiene U. El RNA, al igual que el DNA, se sintetiza en dirección 5' → 3'.

4. Una unidad de transcripción es un fragmento de DNA que se expresa a través de la producción de una sola molécula de RNA y puede incluir más de un gen. La UT está definida por la acción de la RNA polimerasa cuando se une a una región especial al principio del gen llamada promotor que encierra el primer par de bases que se transcribe en RNA el cual se conoce como punto de iniciación. Desde este punto, la RNA polimerasa se mueve a lo largo del molde sintetizando el RNA hasta que llega a la secuencia terminadora o terminadora.

5. La molécula de DNA que se transcribe puede ser de simple o doble cadena, pero en el caso de esta última, sólo una cadena de la misma sirve como molde en una región determinada. Para transcribir un conjunto de genes bacterianos, la cadena molde no tiene que ser necesariamente la misma. Quien determina en principio cuál gen y en qué cadena se transcribe es el promotor.

6. ¿Cómo va a estar dispuesto el molde respecto al RNA que se sintetiza? La cadena de RNA y la cadena molde de DNA son anti paralelas, es decir el molde siempre se lee en la dirección 5' &H8594; 3' y la cadena se sintetiza de 5' &H8594; 3'.

7. La velocidad de síntesis del RNA es de ~40 nucleótidos/segundo a 37ºC en el caso de la RNA polimerasa bacteriana. Esta velocidad es aproximadamente la misma que la de traducción (15 aminoácidos/seg.) pero mucho más lenta que la de replicación del DNA (800 pb/seg).

8. La primera base en la iniciación es un trifosfato siendo su grupo 3’OH el punto de unión con el nucleótido siguiente, o sea que el terminal 5’ de una cadena de RNA en crecimiento termina con un trifosfato. Los RNA formados van a ser lineales y de simple cadena, aunque existen algunos que se forman de manera circular. Sin embargo, debido a la posibilidad de apareamiento complementario entre sus diferentes partes pueden adoptar conformaciones de doble cadena, que pueden ser más o menos extensas en dependencia del tipo de RNA, además de que se pueden producir interacciones laterales entre nucleótidos, todo lo cual contribuye a que éstos adopten su estructura secundaria y terciaria. La conformación que adoptan los RNA que se van formando influye en su propia transcripción.

Describa la ARN polimerasa a nivel de los procariotas. ¿Qué sustratos utilizan?

¿A qué se le llama promotor?

El promotor de un gen es una región del ADN con unas características especiales que determina el punto en el que la ARN polimerasa comienza a transcribir un gen. Las características del promotor también influyen en la eficiencia de la transcripción. Esta región incluye las secuencias de unión a factores de transcripción y a otros elementos que participan en la transcripción.

Elabore un esquema que le facilite la descripción y explicación de cada una de las etapas del proceso de transcripción.

El proceso de la transcripción está dividido en varias etapas:

1. El factor de transcripción reconoce el inicio (el promotor) de un gen que necesita ser transcrito.

2. La enzima que hace el ARN (la ARN polimerasa) se une con el factor de transcripción y reconoce la región del inicio.

3. La enzima procede a lo largo del ADN, haciendo una copia hasta que llega al final del gen.

4. La enzima se cae y el ARN es liberado. Este proceso de copia puede ser repetido varias veces.

5. Si el ARN codifica para una proteína, éste será exportado del núcleo y llevado al citosol.

¿Por qué se dice que los ARNm de los procariotas presentan inestabilidad metabólica?

El ARNm, a diferencia del ADN u otros tipos de ARN, presenta en general una gran inestabilidad metabólica, por lo que su vida en el interior de la célula es limitada. Esta inestabilidad del mensajero implica que para la síntesis continua de una determinada proteína debe existir una síntesis permanente de su ARNm, lo que requiere una transcripción activa del gen correspondiente. Los ARNm bacterianos suelen tener una vida media muy corta (del orden de minutos), mientras que los mensajeros de los eucariotas suelen tener una supervivencia mayor. Ésta no es la única diferencia entre los

ARNm de procariotas y eucariotas: así, los ARNm de los procariotas sufren procesos de síntesis mucho más sencillos que los de los eucariotas.

Mencione las diferencias del proceso de transcripción entre organismos procariotas y eucariotas.

Procariotas Eucariotas

Proceso más simple Proceso mas complejo

Se puede transcribir todo el ADN en cualquier momento Solo se puede transcribir el ADN que constituye la eucromatina (cromatina descondensada)

Se transcribe la mayor parte del ADN genómico La mayor parte del ADN genómico no se transcribe (solo el 35%)

El ARN transcrito primario es funcional (no precisa maduración postranscripcional) El ARN transcrito primario sufre en el núcleo el proceso de maduración o pos transcripción.

Los ARNm se empiezan a traducir según van siendo sintetizados Los ARNm son transportados al citoplasma para participar en la traducción.

Interviene solo un tipo de ARNpol Intervienen tres ARNpol diferentes (I, II, III) que sintetizan los distintos tipos de ARN.

¿Qué es el código genético? ¿Cuándo se descifro?

El código genético es el conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético (secuencias de ADN o ARN) se traduce en proteínas (secuencias de aminoácidos) en las células vivas. El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos. Un codón se corresponde con un aminoácido específico.

Se descifro entre 1961-1962, por Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei.

¿A qué se le llama codón?

Un codón es un triplete de nucleótidos. Es la unidad básica de información en el proceso de traducción. Cada codón codifica un aminoácido y esta correspondencia es la base del código genético que permite traducir la secuencia de ARNm a la secuencia de aminoácidos que constituye la proteína.

Diga las propiedades y características del código genético. Ejemplifique.

Características

• El código está organizado en tripletes o codones: cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido.

• El código genético es degenerado: existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

• El código genético es no solapado o sin superposiciones: un nucleótido solamente pertenece a un único triplete.

• La lectura es "sin comas": el cuadro de lectura de los tripletes se realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan espacios en blanco.

• El código genético nuclear es universal:

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