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Lección 3 La función de los genes. I) La transcripción ESTRUCTURA DEL RNA EL RNA ES MUY FLEXIBLE RNAr 16S TIPOS DE RNA • RNA codificante: RNAm • RNA no codificante – Activos • • • • RNAr y RNAt RNAsn: procesamiento RNAm, RNAr, RNAt RNAsno: procesamiento RNAr en el nucleolo RNA 7SL/SRP: relacionados con Alu – Regulatorios • Pequeños (20-40nt) – miRNA (microRNA) y siRNA (small interferingRNA) • Grandes (>40nt) – Sin función conocida RNAm POLI O MONOCISTRÓNICO Tamaños y vida media variables 1-2% RNA total RNA RIBOSOMAL rRNA Procariotas Eucariotas 80-90% RNA total Proteínas GENES DE DNAr EN EUCARIOTAS Unidad de DNAr a repetir 18S NTS ETS 5,8S ITS 28S ITS NTS ETS Tránscrito … … NOR GENES DE DNAr EN PROCARIOTAS RNAr 16S RNAt RNAr 23S RNAr 5S (RNAt) DNA (1 o 2) RNA 30S En Escherichia coli hay 7 copias del bloque de genes dispersas por el genoma RNA TRANSFERENTE EL PROCESO DE LA TRANSCRIPCIÓN TRANSCRIPCIÓN TRANSCRIPCIÓN RNA POLIMERASA Puede venir detrás otra RNApol transcribiendo el mismo gen LA RNApol DE E. coli Tipos de subunidad σ 2 sub α “CORE” sub β sub β´ Centro catalítico “CORE” sub σ Sensible a rifampicina Gen Tamaño Uso rpoD 70 kD General rpoH 32 kD Choque térmico rpoE 24 kD Choque térmico rpoN 54 kD Falta N fliA 28 kD Flagelos RNApol NUCLEARES DE EUCARIOTAS ENZIMA PRODUCTO ACTIVIDAD RELATIVA SENSIBILIDAD A α-AMANITINA RNApol I RNAr 18S, 28S y 5.8S 50-70% INSENSIBLE RNApol II RNAm y algunos RNAsn y pequeños RNAs 20-40% SENSIBLE RNApol III RNAt, RNAr 5S y otros pequeños RNAs ~10% VARIABLE SEGÚN ESPECIES INICIACIÓN EN PROCARIOTAS ¡Recordar! Esta es la secuencia de la hebra no codificante β β’ INICIACIÓN EN PROCARIOTAS REGULACIÓN DEL INICIO DE LA TRANSCRIPCIÓN INICIACIÓN EN EUCARIOTAS CTD PROMOTORES DE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS FACTORES TRANSCRIPCIONALES ELEMENTOS DE REGULACIÓN Factores Transcripcionales (actúan en trans) Maquinaria basal RNApol Elementos en cis FACTORES TRANSCRIPCIONALES FACTORES TRANSCRIPCIONALES TAMAÑO DEL PROMOTOR Polidactilias en humanos y ratones asociadas a cambios en MFCS1 (a casi 1.106 pb del gen) TAMAÑO DEL PROMOTOR Polidactilias en humanos y ratones asociadas a cambios en MFCS1 que controla el gen Shh Hay elementos negativos en MFCS1: con él hay expresión sólo a un lado del miembro wt TAMAÑO DEL PROMOTOR Falta zona distal de los miembros Hay elementos positivos en MCFS1: un gen Shh sin MCFS1 en su promotor NO se expresa en el miembro en desarrollo TRANSCRIPCIÓN Y CROMATINA TERMINACIÓN EN PROCARIOTAS -Terminadores intrínsecos PROCESAMIENTO Y MADURACIÓN DEL RNA PROCESAMIENTO DEL RNAr EN EUCARIOTAS Modificaciones postranscripcionales PROCESAMIENTO DEL RNAt INTRONES EN EL RNAm ELIMINACIÓN DE INTRONES ELIMINACIÓN DE INTRONES ALTERACIONES DEL “SPLICING” Alteraciones en las beta-globinas causan talasemias “SPLICING” ALTERNATIVO a-tropomiosina Un gen da lugar a diferentes tránscritos (30-50% genes humanos pueden sufrirlo) “CAPPING” DEL RNAm En posición 2’-OH COLA DE POLI(A) EN EL 3’ SECUENCIA DE MODIFICACIONES DEL RNAm SALIDA DEL NÚCLEO DEL RNAm PEQUEÑOS RNAs siRNA Gen miRNA Gen Hibridación con otro RNA Síntesis nueva hebra PEQUEÑOS RNAs siRNA Gen miRNA Gen Hibridación con otro RNA Síntesis nueva hebra Asociación con proteínas Argonauta Nucleasas DICER ¿Se degrada? ACTIVIDAD DE LOS mi y siRNAs AGO RNA Pol Inhibición de traducción del RNA diana Metilación del DNA genómico AGO AAAn AGO AGO AAAn AAAn mRNA Rotura del RNA diana RNA Pol MEDICAMENTOS BASADOS EN “ANTISENSE”/RNAi Vitravene: contra citomegalovirus humano Mipomersen (ISI 301012): en fase III para hipercolesterolemia familiar Sirna-027: terminó sin éxito la fase II contra degeneración macular . . Posibles mejoras: derivados químicos de RNA más estables Gen A: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 5’ ATGCCTAAT 3’ 5’ 5’ 5’ 5’ 5’ 5’ AUUAGGCAU AUGCCUAAU ATTAGGCAT TACGGATTA ATGCCTAAT UACGGAUUA 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ ¿Hebra codificante en el DNA? ¿Hebra molde en el DNA? ¿RNAm?
