T3, Transcripció en procariotes (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 2º curso
Asignatura Expressió i replicació génica
Año del apunte 2014
Páginas 31
Fecha de subida 10/04/2015
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TEMA 3 Transcripció en procariotes RNA POLIMERASAS en PROCARIOTAS Una única RNA polimerasa sintetiza todos los RNAs en células procariotas.
Una subunidad intercambiable (subunidad sigma (σ)) se une a la polimerasa al inicio de la transcripción para que la RNA pol inicie la transcripción de diferentes genes.
Todos los RNAs en la célula provienen de la transcripción de DNA.
Aunque todo el DNA celular ha de replicarse, no todo el DNA se transcribe a RNA: • La transcripción copia solo ciertas partes del genoma (aprox. 90% en bacterias, aprox. 5% en humanos).
Por tanto: • Todas las células de un organismo pluricelular contienen el mismo genoma • Los distintos tipos celulares de un organismo se caracterizan por transcribir grupos de genes diferentes: transcriptoma .
UNIDADES DE TRANSCRIPCIÓN: En el DNA hay secuencias específicas que indican a las RNA polimerasas el sitio exacto de inicio y finalización de la transcripción, PROMOTORES y TERMINADORES respectivamente, y secuencias reguladoras de los niveles de transcripción (activadoras o represoras).
El promotor de genes y operones de procariotas contiene secuencias especificas reconocidas por la subunidad sigma de la RNA polimerasa La subunidad sigma70 reconoce las secuencias de DNA situadas a -35 y a -10 del inicio de transcripción llamadas “caja TTGACA” y “caja TATAAT”. Además, puede haber secuencias de DNA cercanas al promotor que unen factores de transcripción que activan o reprimen la actividad de la RNA polimerasa.
•En procariotas, la translación es casi simultánea a la transcripción.
•Un único transcrito dirige la síntesis ribosomal de varias proteínas metabólicas ( una unidad de transcripción de procariotas = operón).
UNIDADES DE TRANSCRIPCIÓN DEL DNA Transcripción en Procariotas      Es policistrónica.
OPERÓN El mRNA NO padece modificaciones post-transcripcionals: •No capucha en el extremo 5’.
•No cola de Adeninas en el extremo 3’.
•No “splicing”: no hay intrones, solo exones.
Transcripción y modificación del mRNA simultáneas al citoplasma.
Una RNA polimerasa para todos los RNAs: •Una subunidad intercanviable (sigma) permite transcribir diferentes genes.
Velocidad de transcripción: 40-45 nt/s (RNA Pol de E. coli): sincronizada con la velocidad de traducción: 15 aa/s (Ribosomas de E. coli) Velocidad de replicación: 800-1000 nt/s (DNA Pol III de E.coli) Tasa de error de las RNAs polimerasas (transcripción): 1 error por cada 10,000 bases, mucho más alta que la de las DNA polimerasas en la replicación.
Etapas de la transcripción 3 etapas: - Iniciación - Elongación - Terminación Terminación de la transcripción •Secuencia de terminación (variables).
• Rotura de los puentes de hidrógeno de los híbridos.
• Es un punto de control de la transcripción (y de la expresión génica) • Dos estrategias de terminación: 1. Finalización simple: depenendiente de secuencia o independente de rho.
2. Finalización compleja: requiere proteínas o dependen de rho.
Degradosoma: Complejo enzimático de degradación de mRNA en E. coli formado por Polinucleótido Fosforilasa + RNasa E + Helicasa de RNA dependiente de ATP.
No se conocen enzimas bacterianos que degraden RNA en sentido 5’→3’ (sí existen DNasas bacterianas que degradan el DNA en sentido 5’→3’).
Aunque PNPasa y RNasa II degradan la cadena en sentido 3’→5, globalmente, los mRNA bacterianos comienzan a degradarse desde el extremo 5, una vez ha sido traducido por los ribosomas: CONTROL DE EXPRESIÓN GÉNICA POR ESTRUCTURAS EN EL RNA No toda la expresión génica está dirigida por proteínas.
Ejemplo: operon triptófano.
Ejemplo: operones de síntesis de aminoácidos Control de expresión génica por estructuras secundarias de RNA, dependiente de la presencia o ausencia de una metabolito, sin intervención directa de proteínas reguladoras.
Y otro ejemplo de control de transcripción y traducción por estructuras secundarias de de RNA son los ribointerruptores: Ejemplo: La guanina se une al “ribointerruptor” en el extremo 5’ del mRNA del operón que codifica para enzimas implicados en la biosíntesis de guanina.
Es un ejemplo de ribointerruptor que actúa 1º a nivel de transcripción. Además, en general, la estructura terminadora de la transcripción, también impide la iniciación de la traducción por el ribosoma.
Síntesis de rRNAs y tRNAs en E. coli •Los productos immediatos de la transcripción (transcritos primarios) no son necesariamente funcionales.
•Para ser RNA maduros (activos biológicamente) los RNAs producidos por la transcripción del DNA se tiene que modificar por un conjunto de reacciones: procesamiento del RNA, maduración de transcritos primarios o procesamiento post-transcripcional de RNA y que incluye: 1) eliminación de segmentos de RNA por endo- y exo-nucleasas de RNA 2) addición de secuencias de nucleótidos en los extremos 5’ y 3’ 3) modificación de nucleótidos específicos •En bacterias, los mRNAs no padecen procesamientos post-transcripcionales, son traducidos directamenet por los ribosomas, pero – – Los operones que codifican para rRNAs y tRNAs son transcritos a RNAs immaduros que se procesan para dar lugar a rRNAs y tRNAs funcionales.
Los operones con genes rRNA y tRNA contienen promotores fuertes reconocidos por σ70 RNAs ribosomales madurso en E. coli: rRNA 16S (subunidad pequeña del ribosoma) + rRNA 23S y rRNA 5S (subunidad grande del ribosoma); suponen aprox. 80-90% del RNA bacteriano.
Aprox. 70.000 ribosomes por célula.
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Comentario de sgarciavarela en 2016-05-18 00:25:09
Creeeeeeeeeeeeeeo que el temario se ha actualizado desde el 2014 (año en el cual este handout fue subido), por lo cual está obsoleto. Se agradecería si algún iluminau con apuntikos los compartiera por aki, o por tuiter, da iguah. Dale a laik y suscribete