transcripcion&procesamiento
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1Flujo de informacin en la clula Flujo de informacin en la clula
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Proceso de sntesis de ARN dirigido por el ADN.
Una hebra es copiada (hebra molde)
Relacionado con expresin gnica
Algunas regiones que se transcriben no son traducidas a protenas (ARNr, ARNt, ARNpn)
Proceso similar a replicacin
TranscripcinTranscripcin
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Uso de ribonucletidos
Uracilo por Timina
Adicin de nucletidos por RNA Polimerasa
Formacin temporal de un duplex ADN-ARN
El producto es de cadena simple
Diferencias con replicacin:Diferencias con replicacin:
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Propiedades comunes:Todos son producidos por transcripcinTodos cumplen un papel en la sntesis proteicaGeneralmente con estructuras secundarias y terciarias complejas
Tipos de ARNTipos de ARN
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54 %4 %
ARN celulares, ARN celulares, abundancia y abundancia y
funcinfuncin
6 %6 %
80%80%
10%10%
La transcripcin est fuertementeregulada.Apenas un 0.01% de los genes se est expresandoen una clulaeucariota en un momento dado.
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Caractersticas de la transcripcinCaractersticas de la transcripcin
Dirigido por una ARN Polimerasa
Una hebra de ADN sirve de molde
La enzima no requiere cebador
La enzima elonga una cadena en direccin 5`-3`
Formacin de enlace 3-5fosfodister
La sntesis slo se inicia en secuencias especficas llamadaspromotores
Desenrrollamiento parcial del ADN
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Una hebra de ADN sirve de molde (hebra molde)
El transcripto es igual a la hebra codificante y complementario a la hebra molde
CCTTACTTACTGTTACGCCGGGAATGCCTGACAATGCGGC
CCUUACUUACUGUUACGCCG
(Sense)
(Antisense)
Nomenclatura transcripcionalNomenclatura transcripcional
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Unica ARNPolimerasa bacteriana
Multmero de varias subunidades
subunidad 70 se une a secuenciasespecficas en las posiciones 10 y 35 del promotor
la subunidad queda en posicinupstream
las subunidades b y b se asocian con el sitio de inicio
el sitio de inicio de la transcripcin es+1
downstream = direccin de la transcripcin
ARN ARN polimerasapolimerasa bacterianabacteriana
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9Promotores bacterianosPromotores bacterianos
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El modelo muestra la interaccin de la holoenzimacon el promotor formando el complejo abierto. Hebra molde en gris
Modelo de la ARN Modelo de la ARN PolimerasaPolimerasa bacterianabacteriana
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El proceso El proceso de la de la
transcripcintranscripcin
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Transcripcin en bacterias: iniciacinTranscripcin en bacterias: iniciacin
1. Reconimiento de la hebra moldeUnin de la polimerasa al promotor (Formacin de un complejo cerrado)Formacin de una burbuja de ADN de cadena simple (complejo abierto)
2. Iniciacin Sntesis de los primeros 9 o 10 nucletidosVarios eventos abortivos, donde el ARN es liberadoPasado este punto (10 nucletidos) se libera sigma y comienza la longacin
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Varios eventos abortivos, donde el ARN es liberadoPasado este punto (10 nucletidos) se libera sigma y comienza la elongacinAdicin de nucletidos al extremo 3 hidroxilo de la cadena creciente
Transcripcin en bacterias: elongacinTranscripcin en bacterias: elongacin
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Rho dependiente
protena Rho se une al ARN
Terminacin transcripcional en bacteriasTerminacin transcripcional en bacteriasReconocimiento de seales particulares que indican donde terminar la sntesis
La burbuja de transcripcin se desestabiliza y colapsa liberndose el ARN
Rho independiente
bucle autocomplementario
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ARNm monocistrnicotranscripcin y procesamiento
acoplados3 ARN Polimerasas diferentes
Diferencias entre la transcripcin Diferencias entre la transcripcin procariotaprocariota y eucariotay eucariota
ARNm policistrnicotranscripcin y traduccin
acopladasARN Polimerasa nica
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INCAPACES DE RECONOCER EL PROMOTOR
Polimerasa localizacin genes transcritos inhibicin por a-amanitinaPol I nucleolo ARNr insensiblePol II nucleoplasma ARNm , ARNpn muy sensiblePol III nucleoplasma ARNt, ARNr 5S sensible
ARN ARN polimerasaspolimerasas eucariotaseucariotas
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La La polimerasapolimerasa II eucariota es similar a la II eucariota es similar a la bacteriana.....bacteriana.....
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.....aunque ms .....aunque ms complejacompleja
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Factores generales
Factores especficos
Modificadores
Polimerasa II
Transcripcin en eucariotasTranscripcin en eucariotasProtenas
ARN Polimerasas
Factores de Transcripcin
Modificadores
Seales PromotoresPotenciadores 20
Iniciacin en eucariotasIniciacin en eucariotas
Todas las polimerasaseucariotas necesitan Factores Transcripcionalesbasales para reconocer los promotores e iniciar la transcripcin
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Promotores regulados eucariotas Promotores regulados eucariotas
Secuencias de reconocimiento especfico para Factores de Transcripcin
Estructura modular
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Factores Factores transcripcionalestranscripcionales
Protenas de unin a sitios especficos de ADN Se asocian a Promotores y potenciadoresEstructura modular: dominios de unin al ADN
dominios de activacin
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Reconocen secuencias especficas en promotores y potenciadoresSe ensamblan cooperativamente sobre el ADN mediante interacciones protena-protena
Los Factores Los Factores TranscripcionalesTranscripcionales son protenas de son protenas de unin al ADNunin al ADN
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PotenciadoresPotenciadores
Activacin de la TranscripcinPotenciadores (enhancers) reguladores en cisFuncin a distanciaIndependientemente de orientacinSitios de union a factores de transcripcin
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Los factores de transcripcin especficos colaboran Los factores de transcripcin especficos colaboran en el ensamblado del complejo de iniciacinen el ensamblado del complejo de iniciacin
Factores especficos colaboran para colocar los FBasales en el promotor y stos posicionan las polimerasas
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Existen activadores, represores y mediadores Existen activadores, represores y mediadores
La mayora de losgenes regulados por
factorestranscripcionales
mltiples
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Los factores Los factores basalesbasales se ensamblan se ensamblan secuencialmentesecuencialmente y posicionan la ARN y posicionan la ARN polimerasapolimerasa
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CTD- CARBOXI TERMINAL DOMAIN de la RNA Polimerasa IIc/repetidos de 7 pptidos (26-52aa)Unicos a pol IISu fosforilacin es esencial para la elongacinLa fosforilacin depende de uno de los factores generales
Elongacin en eucariotas, el papel del CTDElongacin en eucariotas, el papel del CTD
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El ciclo transcripcional El ciclo transcripcional eucariotaeucariota
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Todo ARN se procesa.
Los ARNr se transcriben juntos y por corte se generan fragmentos menores.
Los ARNt se procesan y sufren modificaciones de bases.
Los ARNm sufren 4 tipos de modificaciones:- Capping.
- Cola poli A.
- Corte y empalme de intrones (Splicing)
- Editing.
PROCESAMIENTO DE ARN EN EUCARIOTASPROCESAMIENTO DE ARN EN EUCARIOTAS
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Genes dispuestos en tndem: aproximadamente 200 copias de genes de ARNr en Genoma Humano (Cromosomas con satlites).
En interfase se ven como Nucleolos: zonas de transcripcin y unin a protenas ribosmicas.
Transcripcin Y Procesamiento de Transcripcin Y Procesamiento de ARNrARNr
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Unidad Transcripcional Unidad Transcripcional RibosomalRibosomal
Transcriptos como un gran precursor policistrnico de 13000 nt (ARNr 45S).
Los transcriptos son metilados
Procesados secuencialmente (degradacin de las secuencias intermedias)
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Transcripcin y Procesamiento del Transcripcin y Procesamiento del ARNtARNt Transcriptos como mono o policistrnicos
Los transcriptos son procesados secuencialmente
Formacin del trbol
Degradacin de extremos y adicin de brazo aceptor CCA
Eliminacin de intrones
Modificacin de bases
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Modificaciones de bases Modificaciones de bases en el ARNten el ARNt
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Procesamiento de los ARN mensajerosProcesamiento de los ARN mensajeros
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CappingCapping
Estructura de la Caperuza 5
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PoliadenilacinPoliadenilacin en extremo 3en extremo 3
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Proceso secuencial dependiente de :
Reconocimiento de secuencias en el transcripto
Interaccin ARN-proteinas especficas
Interaccin protena-protena
El mecanismo de la El mecanismo de la PoliadenilacinPoliadenilacin
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Corte y empalme (Corte y empalme (splicingsplicing) de ) de intronesintrones y y exonesexones
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Hibridacin ADNHibridacin ADN--ARNARN
el gen de la ovoalbmina
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Tipos de Tipos de intronesintrones
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Pre mRNA
Salida del
intron
Ligacion de
los exones
U4, U6, U5
snRNP
Ensamblado secuencial de partculas riboproteicas (SNURPs)
Apareamiento de bases con el mRNA
Corte y empalme
Liberacin del intrn
intron
U1 snRNP U2 snRNP
AGGU A
El proceso de corte y empalmeEl proceso de corte y empalme
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Apareamiento de bases del ARN precursor con el ARN del SNURP
Ensamblado secuencial de partculas riboproteicas (SNURPs)
Reconocimiento de seales de procesamientoReconocimiento de seales de procesamiento
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Estructura riboproteicaencargada del procesamiento de los intrones
El El spliceosomaspliceosoma
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El El splicingsplicing consiste en dos consiste en dos transesterificacionestransesterificaciones sucesivassucesivas
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ARN que elimina sus propios intrones
ARN que elimina intrones de otros ARN
ARN que cataliza su propia replicacin
Estructura terciaria de un intron tipo I de un ARN de Tetrahymena que se autoelimina del resto del ARN.
RibozimasRibozimasTIPO I Algunos genes de ARNr
TIPO II Mitocondria y cloroplastos
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UnaUna visinvisin modernamoderna de la de la expresinexpresin gnicagnica