Transcripción y Procesamiento del RNA

Transcripción Síntesis de RNA a partir de DNA

DNA

Transcripción

RNA de transferencia tRNA

RNA ribosomal rRNA

RNA mensajero mRNA

Otros snRNA, snoRNA, siRNA, miRNA

Tipos de RNA

Estructura química del RNA

RNA puede formar estructuras secundarias

Transcripción • Solamente los segmentos de DNA que corresponden a

genes son copiados a RNA

Una de las dos cadenas de DNA es copiada a RNA

Cadena codificante

Cadena molde

La secuencia de RNA es complementaria a la cadena molde e idéntica a la cadena

codificante

RNA polimerasa procariote RNAP holoenzima α2ββ´σ ≈ 460 kDa La RNA pol cubre aprox. 60 nt 40 upstream y 20 downstream

Gen Producto Función

rpoA 2 subunidades α (37kDa)

ensamblaje de las unidades

rpoB Subunidad β(151kDa)

Centro catalítico

rpoC β´ (157kDa) Centro catalítico

rpoD σ (32-90kDa) Reconocimiento del promotor (especificidad)

Dirección 5’---3’

Promotores bacterianos Promotor

Secuencia -10 o caja Pribnow TATAAT Secuencia -35 TTGACAT

• Secuencias conservadas en promotores de procariontes

Promotor fuerte Promotor débil

Factores sigma σ

Fac. σ Gen Masa (kDa) Uso σ70 rpoD 70 general σ32 rpoH 32 choque térmico σ24 rpoE 24 choque térmico σ54 rpoN 54 nitrógeno σ28 fliA 28 flagelar

Reconocimiento y formación del complejo cerrado

Burbuja de 17pb

Elongación

Etapas de la transcripción

Iniciación Elongación Terminación

Termino de la transcripción Terminadores intrínsecos

Termino de la transcripción Dependiente de Rho

Fidelidad de la transcripción

Las RNA polimerasas no tienen actividad de edición por tanto son menos fieles

Transcripción en eucariotes

Tipos Localización Transcritos Copias/ cél

I Nucleolo rRNA 18S, 5.8S y 28S 40,000

II Nucleoplasma mRNA 40,000

III nucleoplasma tRNA y rRNA 5S 20,000

Eucariotes tienen 3 tipos de RNA polimerasas nucleares, más las organelares.

Todas las RNA polimerasas eucariotas son proteínas grandes en forma de agregados de 500 kDa ó más. Generalmente tienen de 8 a 14 subunidades, siendo algunas de ellas comunes a las tres.

Pierre Chambon y Robert Roeder

Promotores eucariotes (RNA polimerasa II)

Caja TATA o caja Hogness -25 / -35 Elementos regulatorios “río arriba” URE Enhancers (incrementadores o reguladores)

(URE)

Factores Transcripcionales

• Todas las RNA polimerasas requieren factores transcripcionales basales (TF)

Formación del complejo de iniciación RNApol II

TBP

Factores transcripcionales basales de RNA pol II

30 proteínas!!

Polimerasa Promotor Factores transcripcionales basales

RNA pol I No tiene caja TATA UBF, SL1 (contiene TBP)

RNA pol III

TBP TF III A, TF III B y TF IIIC rRNA 5S TF III B y TF IIIC tRNA

También existen factores transcripcionales moduladores o enhancers

y mediadores

PROCESAMIENTO POST-TRANSCRIPCIONAL DEL RNA

• RNA ribosomal rRNA • Más abundante en la célula • Principal componente de los ribosomas • Procariotes 16S, 23S , 5S • Eucariotes 18S, 28S, 5.8S, 5S • Transcripción por RNA pol I

RNA transferencia tRNA Más pequeño ≈75nt Transporta aminoácidos hasta el ribosoma Extremo 3´ tiene el triplete característico CCA independientemente del aminoácido que transporte Transcripción por RNA pol III

Procesamiento RNA ribosomal procariote

Región espaciadora

Corte específico RNasaIII, RNasaP y RNasa E

Otras nucleasas

Procesamiento RNA ribosomal eucariote

Región espaciadora

Nucleolo

Los cortes son catalizados por RNAs pequeños del nucleolo (snoRNAs) y proteínas del spliceosoma

Procesamiento RNA transferencia y ribosomal

Eucariotes y procariotes

Procesamiento RNA transferencia Procesamiento del extremo 5´ RNasa P Se encuentra en todos los organismos Ribonucleoproteína RNA (ribozima) 377 nt (actividad catalítica) + Proteína 20 kDa

Nucleasas RNasa D Procesamiento

extremo 3’ Nucleasas eliminan un grupo de bases RNasa D elimina nucleótidos restantes en 3´

Procesamiento RNA transferencia eucariote

Cortes endonucleolíticos seguidos de reacción de ligación

Procesamiento RNA transferencia

Metilación o desaminación de bases

Bases pseudouracilo, ribotimidina y dihidrouracilo

tRNA nucleotidiltransferasa Transfiere la secuencia CCA característica de TODOS los tRNA maduros

Bases modificadas presentes en los tRNA

EN PROCARIOTES, LA TRANSCRIPCION Y LA TRADUCCION SON PROCESOS SIMULTANEOS NO HAY MODIFICACION DEL RNA MENSAJERO

RIBOSOMA

RNAm

DNA

RNA POL

Procesamiento mRNA eucariote

RNAm

CAPPING

Procesamiento mRNA eucariote

Poliadenilación 3´

Poli A-polimerasa

Procesamiento mRNA eucariote Splicing

Remoción de intrones

Procesamiento mRNA eucariote Splicing

Remoción de intrones

Spliceosoma: RNAs U1-U6 + 5-6 proteínas = snRNPs

Corte por reconocimiento de bases (apareo)

A

Splicing alternativo

Resumen procesamiento mRNA eucariote