Tema 5 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Internacional de Cataluña (UIC)
Grado Medicina - 1º curso
Asignatura Biologia Molecular
Año del apunte 2015
Páginas 5
Fecha de subida 10/03/2015
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2014/2015 Biología molecular Ingrid Guarro Marzoa Tema 5: transcripción y diversidad del ARN: • Introducción Dogma central de la biología molecular establece que los flujos de información en el sentido de la proteína ADN → ARN →. Todas las células de las bacterias a los seres humanos expresan su información genética de esta manera. Hay algunos virus (retrovirus) que no siguen esta regla y que los flujos de información en el ARN → sentido de ADN. Este proceso sólo pertenecen a los virus de ARN y ha sido la clave para luchar contra los retrovirus como el SIDA.
En algunos otros casos, el ARN se puede copiar en ARN en un proceso conocido como duplicación automática.
• Transcripción: La transcripción es el proceso que se copia una de la cadena de ADN en ARN.
Este proceso tiene algunas similitudes con el proceso de replicación del ADN.
La transcripción se inicia en primer lugar, con la apertura y unwinging de una pequeña porción de la doble hélice de ADN. A continuación, se copiará una sola hebra. Este capítulo actuará como plantilla y es por eso que llamamos la cadena molde. La cadena de ARN se determina por el apareamiento de bases complementaria de la cadena molde. La otra cadena de ADN se llama cadena codificante, ya que tiene el código de la nueva cadena de ARN, que es equivalente a la cadena de ARN pero en lugar de uracilos tiene timinas.
Las enzimas que realizan la transcripción de ARN se denominan-polimerasas y como las ADN polimerasas, que catalizan la formación de enlaces fosfodiéster que enlazan los nucleótidos entre sí para formar una cadena lineal. Todas las polimerasas sólo añaden nucleótidos en 3 'y esta regla es la misma para ARNpolimerasas porque una nueva cadena y la cadena molde tienen que ser antiparalela. La nueva cadena se extiende por un nucleótido en un momento en el '→ 3' dirección 5 como en el ADN y será complementaria a la cadena molde.
Dependiendo de la dirección od el ADN en el gen, la cadena complementaria será diferente por lo que la definición de cadena de código y cadena molde variará dependiendo de la dirección que el gen es transcripción.
ARN polimerasas no necesitan un cebador para iniciar la síntesis de la nueva cadena de ARN. Esta diferencia significa que no hay necesidad de comprobar el último nucleótido añadido y puede existir porque la transcripción no necesita 2014/2015 Biología molecular Ingrid Guarro Marzoa ser tan precisa como la replicación del ADN, ARN polimerasas hacen alrededor de un error por cada 104 nucleótidos copiados en el ARN y las consecuencias de un error en la transcripción de ARN son mucho menos significativa que en la replicación del ADN.
El proceso de la transcripción realizada por las polimerasas de ARN se controla por los lugares que definen el promotor (punto strat) y el terminador (punto final). Algunas otras palabras, que por lo general que usamos para definir estas regiones son: región proximal (más cerca del promotor) y distal (más cerca del terminador) o aguas arriba (más cerca del promotor) y aguas abajo (más cerca del terminador). Estas regiones son segmentos unidad transcripcional que van a ser transcribir en ARN.
ARN polimerasa reconoce la región promotora y comienza a copiar una cadena de ADN en ARN poniendo bases complementarias. Se continúa la adición de nucleótidos en el extremo 3 'hasta que encuentra el terminador. La reacción es casi el mismo que el uno en el ADN. La enzima tiene una cavidad que permite / se ajusta a la cadena molde de ADN y permitirá ARN para salir.
Podemos resumir la transcripción en 4 pasos: 1. Plantilla de reconocimiento: la ARN polimerasa tiene que reconocer el promotor. Las dos cadenas de ADN van a ser separados por helicasa.
2.
Iniciación: la ARN polimerasa añade los primeros nucleótidos complementarios a la cadena molde.
3. Elongación: A partir de ahora, la ARN polimerasa se mueve en 5 '→ 3' y crea elongaciones afrontamiento información de la cadena molde.
Las topoisomerasas evitarán que el superenrollamiento de las hebras de ADN.
4. Terminación: la ARN polimerasa lee la secuencia de terminación y se detiene la adición de nucleótidos.
La mayoría de las enfermedades relacionadas con el proceso de transcripción se producen durante el reconocimiento de la plantilla y la iniciación.
o promotores en procariotas: La secuencia del promotor es especial y se encuentra en -10 (TATAAT) y -35 (TTGACA), (Los números son en relación con el número de nucleótidos aguas arriba del punto de iniciación). Estas dos secuencias se encuentran principalmente en bacterias y hay variabilidad. Ambas secuencias se denominan secuencias de consenso porque es la más común. En el caso de la 2014/2015 Biología molecular Ingrid Guarro Marzoa secuencia de -10, la primera T es 80% siempre allí y la primera A no está presente en 5% de los promotores. Desde el punto de vista energético, la presencia de adeninas en el -10 secuencia es más importante porque si hay una ausencia de ella la RNA-polimerasa no será capaz de detectar la secuencia del promotor y el gen no se expresa. En un laboratorio, si queremos que los altos niveles de expresión vamos a crear un promotor con los mismos nucleótidos de los -10 y -35 secuencias y la transcripción será más eficiente, pero si usted desea reducir el nivel de expresión de un gen en particular, se le cambiar las bases para la ARN polimerasa tendrá problemas para detectar la región del promotor y la transcripción será menos eficiente. Cuanto más cerca es la secuencia a la secuencia consenso, más eficiente es el proceso.
o promotores en eucariotas: En eucariotas, la ARN polimerasa necesita subunidades sigma porque estas subunidades son los que reconocen el promotor y también requieren muchas proteínas adicionales llamados factores de transcripción en general, ya que pueden ser encontrados en casi todos los genes. Básicamente le cortaron el promotor. Encontramos una secuencia importante en -20 (TATA). Esta secuencia está presente en casi todos nuestros genes, pero también hay otras secuencias necesarias llamados potenciadores (intensificadores).
Las proteínas que cortan estos potenciadores son llamados factores de transcripción específicos, ya que son específicos para los distintos tejidos. Ex: nuestras células hígados son diferentes porque expresan un conjunto de genes que les permiten ser hepatocits. Esto es debido a que utilizan diferentes potenciadores. Los potenciadores son factores de transcripción específicos que son sólo en algunos genes. Debido a la complejidad de los eucariotas, podemos encontrar 3 ARN polimerasas diferentes en función de los genes que Transcripción: 1. ARN polimerasa II: se encarga de casi de nuestros genes, sintetizar los precursores de nuestros genes y produce de complejo basal.
2. ARN polimerasas I y III La proteína que reconoce la secuencia TATA es la TFIID. Esta proteína es un complejo de polipéptidos. Una vez TFIID es un enlace al promotor, que produce el complejo basal. El complejo basal necesita el trabajo de los factores de transcripción específicos. El contacto de estos factores de transcripción 2014/2015 Biología molecular Ingrid Guarro Marzoa específicos con el complejo basal hace que los comunicados de la ARN polimerasa y con este lanzamiento, la cadena de ARN se libera también.
o Terminator en procariotas: Al final de un ARN de las bacterias, su ARN es capaz de engañar a la espalda (hacer un bucle) y hacer una estructura fuerte. Este bucle bloqueará el proceso de alargamiento y prevenir la ARN polimerasa para seguir adelante hasta que el último nucleótido. El bucle bloqueará la transcripción y una vez que la ARN polimerasa es detenido por este bucle, todo depende de la interacción con el ADN y el ARN. En esta región, la interacción DNA-RNA es muy inestable (porque A interactúa con U con sólo dos enlaces de hidrógeno) y finalmente se disocia. Esto se llama un terminador intrínseco. Algunos otros genes en bacterias necesitan la ayuda de una proteína llamada Rho. Rho se une al ARN y mover lanzarlo hasta que llega a la ARN polimerasa y ayuda a que el complejo de disociar. En estos casos, la interacción entre el ADN-ARN es más estable porque en ARN no hay U. Estos terminadores son llamados terminadores Rho-dependiente.
o Terminator en eucariotas: No sabemos mucho, pero parece que la mayoría de los genes usan la terminación intrínseca.
• Las importantes diferencias entre el ADN y el ARN: Como el ADN, el ARN es un polímero lineal hecha de cuatro tipos diferentes de subunidades de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. Las dos diferencias principales en la estructura son: 1. Los nucleótidos en el ARN son ribonucleótidos. Esto significa que contienen el azúcar ribosa en lugar de desoxirribosa. La estructura química de la ribosa hace menos estable que el ARN del ADN.
2. ARN contiene la base uracilo en lugar de timina. El uracilo, como timina, puede aparearse con hidrógeno-Bonging con adenina y también con la guanina.
Aunque estas diferencias son leves, la estructura del ADN y ARN difieren mucho en la estructura global.
Otras diferencias son: 1. ARN no tiene una cadena complementaria y hace pelado intramolecular dentro de RNA. ARN es de cadena sencilla y por lo tanto se puede plegar en 2014/2015 Biología molecular Ingrid Guarro Marzoa una forma particular, tal como una cadena de polipéptido. Esta capacidad de doblar en formas tridimensionales complejas permite que algunas moléculas de ARN que tienen funciones estructurales y catalíticas precisas.
2. Como los grupos de oxígeno en la ribosa tienen que ser estables, que interactúan con el agua. Hay un poco de agua en el ARN.
• tipos de ARN: ARNm: trae el código de proteínas ARNt: importante para la traducción rRNA: importante para la traducción.
hnRNA: precursor de ARN snRNA: importante para el procesamiento de otro ARN.
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