Post on 06-Oct-2020
Transcripción en eucariontes
Diferentes tipos de RNA polimerasas
1. RNA Polimerasa I sintetiza RNA ribosomal (rRNA) 5.8S,
18S y 28S.
2. RNA Polimerasa II sintetiza RNAs mensajeros (mRNA),
RNAs pequeños nucleolares (snoRNA), micro RNAs (miRNA),
RNAs pequeños interferentes (siRNA) y la mayoría de RNAs
pequeños nucleares (snRNA).
3. RNA polimerasa III sintetiza RNAs de transferencia
(tRNAs), rRNA 5S y algunos RNAs pequeños nucleares (snRNAs).
En plantas hay RNA Polimerasa IV y V involucradas en la síntesis
de ciertos siRNAs y silenciamiento epigenético.
La Topología del DNA
eucarionte impone mayor
limitación al acceso de la
RNA polimerasa y factores
de transcripción
Organización nuclear eucarionte
Territorios cromosómicos
Nucleolo
Fábricas transcripcionales
Poros nucleares
Complejos ribo-
nucleoprotéicos
nucleares
Chakalova et al., 2005
Fábricas transcripcionales
B A
EUCROMATINA VS HETEROCROMATINA
Transcripción
Proteínas modificadoras
de Histonas
Remodeladores de
cromatina
Factores de Transcripción
y RNA polimerasa
Otros Remodeladores de
cromatina
Promotores Basales eucariontes Clase II (RNA pol II) para mRNAs
Bacteria
Eucariontes INICIO
Complejo cerrado
Unión Holoenzima
Complejo abierto
Síntesis de RNA
Escape del promotor
Unión TBP
Cambio conformacional
Unión TFIIB
Unión RNA pol II y TFIIF
Complejo de pre-inicio
Unión TFIIE y TFIIH
Complejo de inicio
Escape del promotor
Liberación de Sigma
Fosforilación de CTD
De RNA pol II y liberación
De varios factores TFII
Síntesis de RNA
Factores Basales de transcripción Clase II (TFII)
TFIID: TBP (proteína de unión a caja TATA) y factores
accesorios
TFIIA: Estabiliza la unión de TFIID
TFIIB: Ayuda a posicionar al complejo de factores y la RNA
pol II sobre el promotor
TFIIF: Proporciona la ocupación de 30 pb, tiene actividad de
helicasa para abrir la doble cadena en el sitio +1
TFIIE: Recluta a TFIIH y regula sus actividades de helicasa y
cinasa
TFIIH: Complejo de 9 subunidades: actividad de helicasa
para abrir la doble hélice e iniciar transcripción; actividad de
cinasa para fosforilar el Dominio Carboxilo Terminal (CTD)
de la RNA pol II y permitir escape del promotor; actividad de
exonucleasa para reparar errores en NER
La unión de TBP a un sitio TATA distorsiona la cadena y permite el reconocimiento del sitio +1 por las tres polimerasas eucariontes
La RNA polimerasa II - 12 subunidades formando un complejo de mas de 500 kDa
RNA pol bacteriana
cola que se fosforila (CTD)
Esquema General del Complejo Transcripcional Eucarionte
TFs: Factores basales de transcripción; TFI (RNA pol I), TFII (RNA pol
II), TFIII (RNA pol III)
TAFs: Factores de transcripción accesorios (facilitan la unión de TFs)
Activadores: Proteínas que unen secuencias distantes en el DNA
llamadas “enhancer” o “intensificador” y estimulan la transcripción
Represores: Proteínas que unen secuencias distantes en el DNA
llamadas “silencer” o “silenciador” y reprimen la transcripción
MEDIADOR: Complejo MULTI-proteico que comunica a los
Activadores/Represores con TFs/TAFs para REGULAR los niveles de
Transcripción (NO se une directamente al DNA)
PIC: Complejo de pre-inicio de la transcripción
Unidades transcripcionales Clase I (Transcritos por RNA pol I)
ARN ribosomal 18S, 28S, 5.8S
Los promotores de Clase III (RNA pol III) se distinguen por
ubicarse dentro de la región que se transcribe (entre +41 y +87)
Unidades transcripcionales de tRNAs y rRNA 5S, otros snRNAs
El complejo de RNA pol III es el mas grande y pesa 700 kDa
Unidades transcripcionales Clase III (Transcritos por RNA pol III)
ELONGACIÓN Bacteria
Eucariontes
ELONGACIÓN Eucariontes
Modificación del
extremo 5’ del RNA
Modificación del
extremo 3’ del RNA Remoción de intrones
mRNA
1. Capping
1) La fosfatasa remueve un
fosfato del 5´
2) Una guanil transferasa
agrega GMP
3) Una metil transferasa
agrega el grupo metilo
Adición de “cap”
(7mGpppN) en el extremo 5’
¿Para qué el 5’ Cap?
1. Le da estabilidad al mRNA en el extremo 5’ (evita
corte por exonucleasas de RNA).
2. Permite la exportación nuclear del mRNA, o en su
caso la retención en el núcleo.
3. Posibilita el inicio de la traducción en mRNAs
eucariontes.
4. Promueve la degradación de mRNAs cuando están
las señales celulares apropiadas.
Corte en la unión exón-
intrón; junta dos exones
Dos reacciones de trans-
esterificación
Catalizadas por RNA;
RIBOZIMA
2. Remoción de intrones (splicing)
Existen secuencias específicas en los límites exón-intrón y una
Adenina en contexto de secuencia que promueve la catálisis
R= purinas
Y= pirimidinas
Los snRNAs forman parte de
partículas ribonucleoprotéicas
(snRNPs): U1, U2, U4, U5, U6
Además participan otras
proteínas como BBP y U2AF
Una molécula de RNA (snRNA) es responsable del
corte: actividad RIBOZIMA
Puede existir corte alternativo de intrones/exones en el pre-mRNA
(Splicing altenativo)
Un gen
5 mRNAs maduros 5 proteínas diferentes
Fuente de variabilidad genética, dependiendo de tejido, desarrollo, etc.
2. Poliadenilación en extremo 3’ TERMINACIÓN
Proteínas específicas reconocen las secuencias de
poliadenilación
TERMINACIÓN
El RNA es cortado y la enzima
Poli-A polimerasa (PAP)
agrega Adeninas (50-250)
TERMINACIÓN
Proteínas de unión a la
cola de poli A se unen
(PABP)
TERMINACIÓN
El receptor de exporte nuclear dirige la salida del mRNA
del núcleo al citoplasma
La salida del mRNA es coordinada por proteínas
unidas a la molécula:
CBC: Complejo de proteínas de unión al “5’ Cap”
EJC: Complejo de “splicing” de intrones
PABP: Proteína de unión a cola de poli A
Inhibidores de la transcripción eucarionte
+
N
H
Sar
L-Pro L-meVal
D-Val
L-Thr
O
Sar
L-Pro L-meVal
D-Val
L-Thr
O
O O C C
N NH2
O O
CH3 CH3
Acridina
Actinomicina D
Se intercala entre
bases G y C
a-amanitina
Es un octapéptido bicíclico
que se obtiene del hongo
Amanita phalloides. Inhibe la
transcripción de la RNA
polimerasa II eucarionte.
Procariontes Eucariontes
1. Todas las especies de RNA son
sintetizadas por la misma especie de
RNA polimerasa.
1. Hay 3 diferentes RNA polimerasas
responsables de la transcripción de
diferentes moléculas de RNA
2. El mRNA se traduce durante la
transcripción.
2. El mRNA es procesado antes de ser
transportado a citoplasma (adición de
CAP, cola de poliA, splicing
3. Los genes son segmentos contiguos
de DNA alineados ininterrumpidamente
con el RNA traducido a proteína.
3. Los genes frecuentemente se
interrumpen por intrones.
4. Los mRNAs son frecuentemente
policistrónicos (operones)
4. Los mRNAs son monocistrónicos
5. La RNA polimerasa solo requiere a
sigma para reconocer el promotor
5. Las RNA polimerasas requieren
múltiples factores de transcripción
adicionales para reconocer el promotor.
6. No hay procesamiento co- y post-
transcripcional del mRNA
6. El mRNA sufre procesamiento extenso
durante y después de la transcripción
Resumen