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Caractersticas generales de la transcripcin Proceso conservativo (El ADN utilizado va a permanecer intacto) y selectivo

Seleccin del gen a transcribir

(se selecciona la parte de informacin gentica que se transcribe)

Seleccin de la cadena de ADN con la informacin slo se transcribe una de las hebras Independiente del ciclo celular Estrictamente regulado

Transcripcin: regulacin al iniciar o no la transcripcin : punto principal de control de la expresin gnica

Unidireccional 5 3 Sin posibilidad de correccin de errores El ARN tiene una vida media muy corta en la clula

Velocidad de 50 nucletidos/segundo Tasa de error 10-5 10-6

Realizado por las ARN polimerasas Caractersticas de las ARN polimerasas Sntesis de ARN dirigida por un molde de ADN NO requieren cebador Polimerizacin 5 3 (ARN)n + NTP (ARN)n+1 + PPi 2Pi No tienen actividad exonuclesica: no tienen por tanto capacidad de corregir errores PROCARIOTAS: una ARN polimerasa

Sintetiza todos los tipos de ARN Enzima complejo (450kDa) y completo (no necesita ayuda para la sntesis del ARN HOLOENZIMA (enzima funcional)

Ncleo de la enzima (2, , ) polimerizacin, separacin de la hebra, desplazamiento, desenrollamiento)

Subunidad (diferentes tipos de ) capacidad de reconocer los puntos de inicio de transcripcin y de qu genes)

EUCARIOTAS Varias ARN polimerasas especializadas en al sntesis de diferentes tipos de ARN 3 polimerasas

ARN polimerasa I transcribe genes que codifican ARNr ARN polimerasa II transcribe genes que codifican ARNm (genes para protenas: ARNhn ARNm protena)

ARN polimerasa III transcribe genes que codifican ARNt y el ARNr 5s.

SECUENCIA CONSENSO

: secuencia que no es real, que se obtiene por extrapolacin al analizar cualquier molcula, en este caso promotores. Se constituye por los nucletidos ms frecuentes en cada posicin. El promotor ms parecido a la secuencia consenso ser ms fuerte y activo para la transcripcin y a la inversa. PROMOTOR:

secuencia del ADN que indica a la ARN polimerasa donde empezar la transcripcin bajo ciertas condiciones.

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Mecanismo de la transcripcin

La ARN polimerasa se asocia al promotor con la subunidad unida (unidad que le proporciona la capacidad de reconocer el promotor en el que iniciar la transcripcin)

Tras unirse al promotor, abre las hebras del ADN (paso de promotor cerrado a promotor abierto Se desplaza sobre la hebra molde de ADN y sintetiza el ARN nucletido por nucletido.

).

Hasta 12 nucletidos la estructura, el complejo ADN-ARN, no es suficientemente estable y puede abortarse la transcripcin, perdindose el ARN.

Cuando se obtiene los 12 nucletidos o ms, la subunidad se separa, la ARN p olimerasa cambia de forma y la estructura se vuelve ms estable, terminando la transcripcin.

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Burbuja de transcripcin

Procariotas terminacin de la transcripcin (en eucariotas se desconoce) No necesitan protenas (terminacin independiente de protenas)

Las seales de terminacin hacen su efecto al pasar a ARN Acumulacin progresiva de impedimentos que pararn a la ARN polimerasa

Hay una primera secuencia rica en GC que endentece el avance de la ARN polimerasa.

Estas secuencias son palindrmicas, por lo que se pliegan sobre s mismas y se detiene todava ms la transcripcin.

Se encuentra con secuencias A=T que proporcionan pocos puentes de hidrgeno, con lo que la ARN polimerasa puede soltarse fcilmente.

A veces no es suficiente la presencia de estas secuencias, se necesitan protenas (terminacin dependiente de protenas) Protena (hexmero)

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La protena reconoce una secuencia de ARN Se une a ella y asciende hacia la ARN polimerasa (consume ATP) Alcanza la ARN polimerasa, desestabiliza el complejo de transcripcin y termina

con la transcripcin.

Protena nus-A (parecida a la subunidad ) La protenas nus-A le da a la ARN polimerasa la capacidad de reconocer las

seales internas de terminacin que, si no fuera as, no podran ser ledas.

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Transcripcin: punto principal de control de la expresin gnica Las seales de transcripcin se leen o no se leen, segn las condiciones del organismo y del ambiente. Hay seales que impiden el inicio (de terminacin o parada) mecanismos para saltarlos y regularlos. Genes constitutivos (housekeeping) Genes de expresin regulada: induccin y/o represin Transcripcin en eucariotas

Un promotor para cada gen (normalmente) Procariotas: un promotor para varios genes (OPERN); sujetos a regulacin coordinada

(induccin o represin) Regiones promotoras ms extendidas y con ms elementos de control Informacin gnica habitualmente en una sola de las hebras del ADN y genes dispersos

Procariotas: informacin en las dos hebras; genes muchas veces solapados. Actividad de la ARN polimerasa II regulada por fosforilacin de su dominio carboxi-terminal (CTD):

importante para la iniciacin y velocidad de transcripcin. Se requieren tambin factores (protenas) que colaboren en la elongacin, regulando su velocidad. La terminacin no incluye normalmente secuencias palindrmicas, y se discute la participacin de

protenas de terminacin. Regulada por:

Metilacin: regula la unin de los factores de transcripcin (cncer: hipermetilacin de los genes supresores de tumores e hipometilacin de oncogenes)

Estado de la cromatina (nucleosomas): modificacin de histonas. Resumen

Principales similitudes y diferencias entre replicacin y transcripcin REPLICACIN TRANSCRIPCIN ADN 2 ADN ADN ARN Semiconservativo Conservativo Total Selectivo (genes) Ligado al ciclo celular Independiente Bidireccional (5 3) Unidireccional (5 3) Correccin de errores Sin correccin de errores ADN polimerasa ARN polimerasa (DNA)n + dNTP (DNA)n+1 + PPi 2 Pi (ARN)n + NTP (ARN)n+1 + PPi 2Pi Molde Molde Cebador Sin cebador 1000 nucletidos/Segundo 50 nucletidos/Segundo Tasa de error 10-7 10-8 Tasa de error 10-5 10-6 OPERATIVIDAD Y FIDELIDAD CONTROL DE LA EXPRESIN GNICA