Download modificacion del extremo 3

Universidad de Carabobo
Facultad de Ciencias de la Salud
Escuela de Medicina“Dr. Witremundo Torrealba"
Departamento de Fisiología y Bioquímica
Tema 6 , 7, 8 y 9
Integrantes:
Veronica Palacios CI:
Andrea Odreman CI:
Melani Peña
CI: 20.452.990
Ana Pérez
CI: 23.587.576
Morita, julio 2012
Objetivos Específicos
 Mencionar
las
transformaciones
que sufre el ARN
una vez sintetizado
Contenido
 Procesamiento
post-transcripcional
del ARN
Es un concepto que ilustra los mecanismos de
transmisión y expresión de la herencia
genética tras el descubrimiento de la
codificación de ésta en la doble hélice del
ADN. Propone que existe una
unidireccionalidad en la expresión de la
información contenida en los genes de una
célula, es decir, que el ADN es transcrito a
ARN mensajero y que éste es traducido a
proteína, elemento que finalmente realiza la
acción celular
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
ARN
ADN
PROTEINAS
Núcleo
Citos
ol
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de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
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G
G
C
A
T
A
C
U
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α hélice del ADN tiene
que abrirse.
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de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
La transcripción del ADN es un proceso
que no difiere, en esencia, entre
procariotas y eucariotas: las ARN
polimerasas se unan a secuencias
promotoras especificas, y se realiza la
síntesis en dirección 5’3’ a lo largo del
gen.
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad
de Biología Molecular e Ingeniería
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Transcrito
primario o
precursor
del ARN
Tres tipos de ARNs en eucariotas
y para los ARNt y ARNr en
procariotas.
ARNm
procariot
as
Modificación o procesamiento post-transcripcional
Maduracion del ARN
 Estabilidad
 Resistencia
frente a las
nucleasas
 Plegamiento tridimensional
compacto
 Reconocimiento
 Funcionalidad
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Genética. Harcourt.2006
ARN
m
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Genética. Harcourt.2006
PROCARIOTA
EUCARIOTA
Todo el AND es
codificante
La transcripcion de un
gen  preARNm
Unico ARN que no
requiere maduración
Debe sufrir
maduración
La secuencia del ARNm no corresponde
completamente a la del preARNm , ni a la del ADN
del que se ha transcrito
“Se pierde la colinealidad entre ADN y
ARN”
Regiones no
codificadas
situadas en el
interior de un
gen.
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
Se puede diferenciar tres etapas:
• Iniciación
• Elongación
• Terminación
•La dirección es en sentido de 5’ 3’.
•En el ADN vamos a encontrar:
o Hebra Molde: la cual va a servir para la síntesis del
ARN
o Hebra No Molde o Codificante: es la hebra de ADN
complementario a la Hebra Molde.
• En algunas células, el Transcripto Primario debe
sufrir una Maduración.
•Estas modificaciones son:
Casquete 5’
Cola Poli A
Corte y Empalme o Splicing.
•El Spliceosoma, es un Complejo multiproteico,
encargado del Corte y Empalme de los Intrones.
Sintetizado
Elemento clave en
la traducción de
la información
que porta el ARN
mensajero a una
secuencia de
proteínas.
Nucleoplasm
a
ARN polimerasa
III
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad
de Biología Molecular e Ingeniería
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 Eliminación
de nucleótidos en 5'
 Eliminación de nucleótidos en 3'
 Corte y eliminación de intrones en
la zona del anticodón, y
modificaciones de bases
nitrogenadas (metilación,
isomerización, reducción).
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de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
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18S
5.8S
ARN
Polimerasa I
28S
Y
5S
ARN
Polimerasa II
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
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La mayoría de los
eucariotas tienen
un casquete 5”,
un residuo de 7metilguanosina
unido al residuo
5” terminal del
mRNA a través de
un enlace 5” 5”
trifosfato.
mRNA
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
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• El extremo 5” del mRNA eucariótico
comienza a modificarse después de
iniciada la transcripción. Esta se trata de
una modificación covalente que implica 3
tipos de enzimas:
1.
2.
3.
Fosfatasas
Guanililtransferasa
Metilasas
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
Los 3 primeros nucleótidos de la estructura 5”guanosina-trifosfato son modificados por la
metiltransferansas, se emplea S-adenosil-Lmetionina como coenzima donadora del grupo
metilo. La metilación puede tener lugar en 3
posiciones:
1.
2.
3.
El N-7 de la guanosina terminal
2-OH de la ribosa adyacente
2-OH de la ribosa siguiente
tipo 0.
tipo 1.
tipo 2.
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
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de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
Formación del extremo 3’ y su relación con el final
de la transcripción
El extremo 3’ del ARNm no corresponde a la posición
donde se termina la transcripción
ARNpol-II
3’
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
Deriva de la escisión de la molécula pre-ARNm
en una posición corriente arriba de su extremo 3’
ARNpol-II
3’
¿QUE ES
SECUENCIA
CONSENSO?
Corte 10-30 nt mas abajo
por una endonucleasa
especifica
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
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POLIADENILACION del extremo 3’
ATP
PPi
Sobre el extremo 3’OH actúa una ARN
polimerasa especial (llamada
poli(A)polimerasa)
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
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ARNm poliadenilado
 Transporte del ARNm al citpolasma.
proteger el ARNm de las endonucleasas citoplasmáticas
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
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de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
Los genes Las histonas son uno
de los escasos
eucariotas, se
encuentran ejemplos de genes
casi siempre
que carecen
interrumpidos completamente de
por intrones,
intrones.
que separan
las regiones
codificantes o
exones.

José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
SITIOS
O CENTROS
CORTE
 La eliminación
delDE
intrón
estáY
determinada
EMPALMEpor
O su
DEsecuencia,
AYUSTE y no
por su tamaño.
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de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006

Está mediado por una asociación macromolecular
denominada spliceosome o empalmosoma.
El complejo de corte
y empalme es
necesario para el
reconocimiento de
los puntos de
escisión como para
la catálisis
COMPLEJO
ARNsn
U1
U2
U4
U5
U6
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GU
A
U5
U6
U4
AG
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El mecanismo catalizado por el
ayustosoma no transcurre de esa forma,
no hay acción de nucleasas y ligasa,
sino dos reacciones de
transesterificación.

El hidroxilo 3´ del exón
Unida
Ataque
porNucleofílico
enlace 5´2´
torrente arriba ataca
al fosfato 5´en el límite
entre exón e intrón
torrente abajo
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de Biología Molecular e Ingeniería
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EMPALME ALTERNATIVO
 Orden
Jerárquico
 Varios ARNsn y Proteínas están
involucrados
 Sitios de poliadenilación
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de Biología Molecular e Ingeniería
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EMPALME FALLIDO
Enfermedad en
la cual el gen
que codifica a la
globina β de la
hemoglobina
está gravemente
reducido
Resultado de un
cambio de
nucleótido en una
unión de exón e
intrón lo que impide
la eliminación del
intrón.
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
genes que codifican transcritos
primarios de rRNA
aparecen en genes de mitocondrias o
cloroplastos que codifican primarios de rRNA
es el más numeroso, genes nucleares
eucarióticos
Se encuentra en ciertos genes de
tRNAs
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
Genética. Harcourt.2006
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería
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




o eficacia de las reacciones de
maduración.
ARNm Adaptados a las necesidades
proteicas de un tejido o
Caperuza 5´
Poliadenilación en 3´
Reacciones de corte y empalme
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería Genética.
Harcourt.2006
transcrito primario de 30s da lugar a los ARNr (16s,23s y 5s) y algún ARNt
catalizadas por endonucleasas (RNasa III y RnASA P)
luego los tres rRnas y uno o varios tRnas sufren modificaciones
adicionales en sus extremo 3’ y 5’ y en sus nucleosidos
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería Genética.
Harcourt.2006
Un transcrito primario genera 3 de los 4 ARNr y un transcrito
primario separados para el otro ARNr
Las reacciones de corte a ambos lados catalizada por RNasa III
en algunos unicelulares hay eliminación de intrones.
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería Genética.
Harcourt.2006
José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado
de Biología Molecular e Ingeniería Genética.
Harcourt.2006
Los tRNAs y rRNAs de
eucariotas y procariotas :
son muy estables (horas o
días)
Los mRNAs de eucariotas:
tiene una estabilidad
intermedia de horas
Los mRNAs de procariotas:
son los menos estables
(minutos)
Resumen
La maduración confiere
estabilidad al ARN.
Mayor resistencia frente
a las nucleasas y un
plegamiento
tridimensional
compacto.
El transcrito primario
obtenido de una región
de ADN puede sufrir
maduración por dos
rutas o variantes distintas
dando productos
diferentes.
Se debe mantener una
exactitud en el proceso
de empalme
Bibliografía