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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 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 G G C A T A C U José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 α hélice del ADN tiene que abrirse. 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 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 Genética. Harcourt.2006 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 José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 ARN m José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrad de Biología Molecular e Ingeniería 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 Genética. Harcourt.2006 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). 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 18S 5.8S ARN Polimerasa I 28S Y 5S ARN Polimerasa II José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 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 de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 • 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 José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado 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 José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 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 Genética. Harcourt.2006 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 José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado 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. José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado 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 José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 GU A U5 U6 U4 AG José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 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 José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 EMPALME ALTERNATIVO Orden Jerárquico Varios ARNsn y Proteínas están involucrados Sitios de poliadenilación José Luque y Angel Herráez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt.2006 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 Genética. Harcourt.2006 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