REPARACION DEL DNA

-LA TRANSCRIPCIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

MECANISMO DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS

-La transcripción es el paso de una secuencia de ADN a una secuencia de ARN (ya sea ARNm, ARNr o ARNt).

-En el ADN, cuyos genes (información genética) van a transcribirse se diferencian, en principio, dos regiones con distinta función:

1) Región estructural:

Corresponde al conjunto de genes (cistrones) que determinan el orden de los AA en las proteínas que codifican (ya sean estructurales o enzimáticas).

2) Región reguladora o promotor:

Esta región controla el ritmo con el que la ARN polimerasa transcribe la región estructural en ARN.

Esta región se encuentra cerca de la anterior (hacia el extremo 3').

-En la transcripción intervienen:

a)Una molécula de ADN molde.

Se transcriben fragmentos de una u otra de sus hebras.

Tales fragmentos se llaman 'cordones codogenéticos' y corresponden a las 'regiones estructurales'.

b)Ribonucleótidos trifosfato (rTP) de A, C, G y U.

c)ARN polimerasas (todas del mismo tipo).

Separan las hebras de ADN.

Incorporan rTP en sentido 5'->3'.

Catalizan la unión de los nucleótidos sin necesidad de cebador.

d)Unas proteínas específicas llamadas 'factores sigma'.

Se unen a la ARN pol para que ésta pueda identificar el promotor correspondiente.

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-Antes de continuar, hay que advertir una cuestión:

• La ARN pol, en principio, no distingue al promotor de otras secuencias de ADN.

• Para que la ARN pol reconozca y se dirija al promotor adecuado, las bacterias poseen unas proteínas específicas que son los mencionados factores sigma.

• Estos factores sigma se unen a las ARN pol, permitiendo a éstas reconocer y asociarse a los correspondientes y específicos promotores.

De lo anterior se infiere la importancia funcional que tienen los factores sigma, en cuanto que intervienen en la acción diferencial de los genes bacterianos.

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-Etapas de la transcripción:

1)Iniciación:

-La ARN pol se asocia con un factor sigma, que permite a esta enzima reconocer y asociarse a esa región concreta del ADN que llamamos promotor (región reguladora).

El promotor, a veces, es común a varios genes.

En el promotor se han descubierto dos 'secuencias de consenso', iguales o parecidas a TTGACA y TATAAT (que se encuentran a distintas distancias antes del punto de inicio o región estructural).

-Ahora la ARN pol está en condiciones de separar las dos hebras del ADN y comenzar su 'trabajo' (polimerización de ARN).

-El factor sigma se separa de la ARN pol y se inicia la transcripción de la región estructural con la incorporación del primer rTP, siguiendo la ley de complementariedad de bases.

2)Elongación:

-La síntesis progresa en sentido 5'->3', con una velocidad que varía en función de la formación de bucles, aunque en general se transcriben 20-50 nucleótidos por segundo.

3)Finalización:

-La ARN pol concluye el proceso al encontrar otra secuencia específica (rica en C y G) que actúa como 'señal stop'.

-El ARN recién sintetizado se desprende y el ADN recupera su estructura de doble hélice.

4)Maduración:

-Si el ARN formado es ARNm, no hay maduración; si se trata de ARNr o ARNt, hay un transcrito primario que sufre un proceso de 'cortes y empalmes'.

El ARNm de procariotas puede originar varias proteínas (policistrónico).

-Para terminar, apuntaremos dos cosas más:

a)durante la transcripción, sólo se transcribe un fragmento (cordón codogenético) de una de las hebras del ADN, la hebra molde (la otra se llama 'codificadora').

b)no todas las secuencias molde están en la misma hebra; por ello, hay genes que se transcriben a partir de una hebra, mientras otros tienen su molde en la contraria.

MECANISMO DE REGULACIÓN: EL MODELO DEL OPERÓN

-El mecanismo de regulación de la actividad genética está basado en dos clases de fenómenos observados en bacterias:

1) La inducción enzimática:

Se trata de un fenómeno regulador de la síntesis proteica por el cual determinadas enzimas (proteínas) sólo se producen si el sustrato sobre el que actúan se encuentra como nutriente en la célula (o en el medio de cultivo de ésta).

2) La represión enzimática:

Se trata de un fenómeno regulador de la síntesis proteica por el cual la presencia de cierta cantidad de una proteína en la célula, reprime o inhibe la síntesis de tal proteína.

-Para explicar el mecanismo de regulación se acepta como válida la hipótesis de Jacob y Monod (1965) conocida como modelo del operón (estudiado en "E. coli").

Según tal modelo, las acciones de inducción y/o represión se ejecutan durante la transcripción (por eso apuntábamos que la regulación de la expresión gémica se realiza durante la transcripción).

-Características deferenciales del operón:

a)un operón es un conjunto de genes estructurales (cistrones), cuya expresión genética depende de otras secuencias de ADN a las que está asociado.

b)los cistrones corresponden a genes que codifican para distintas enzimas (proteínas) de una misma vía metabólica.

c)como consecuencia, se dice que los genes estructurales se expresan de forma coordinada (porque están funcionalmente relacionados).

-Las secuencias de ADN asociadas a los cistrones, en el operón, son las siguientes:

a)Promotor:

Como el ya descrito, que se sitúa unos nucleótidos antes del punto de inicio de la síntesis de ARNm.

b)Operador:

Secuencia próxima a los genes estructurales y solapada al promotor.

Permite o no la acción transcriptora de la ARN pol.

Puede ser bloqueada por una 'proteína represora' (represor).

c)Regulador:

Secuencia que puede estar más distante de

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