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• Fernando Livias

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UNIDAD N° 3: TRANSCRIPCIÓN

Blgo. Ms. Pablo Chuna Mogollón Profesor Asociado T.C. Area Biología - UPAO

TRANSCRIPCIÓN CARACTERÍSTICAS GENERALES – Es monocatenaria. – Es selectiva. – Es reiterativa. – No requiere de cebadores – El agregado de nucleótidos es una a la vez

Cadena con Sentido (no molde, no transcrita codificadora)

5’-…GATCCGTAGGTC…-3’ 3’-…CTAGGCATCCAG…-5’

Cadena antisentido (molde, transcrita, no codificante)

5’-…GATCCGTAGGTC…-3’

5’----GAUCCGUAGGUC…3’ 3’-…CTAGGCATCCAG…-5’ Ms. Pablo Chuna Mogollón / Junio - 2015

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REQUERIMIENTOS DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS

EN EUCARIOTAS

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RNA Polimerasas (RNA Pol) Topoisomerasa I Pirofosfatasa. DNA molde Los 4 NTPs: (ATP, CTP, GTP,UTP) Mg++ Factores de transcripción: sigma (σ), rho (ρ), omega (ω)

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• • Ms. Pablo Chuna Mogollón / Junio - 2015

RNA Polimerasas (RNA Pol): I, II y III Topoisomerasa I Pirofosfatasa. DNA molde Los 4 NTPs: (ATP, CTP, GTP, UTP) Mg++, Mn++ Factores de transcripción específicos. Activadores y represores Factores de Transcripción basales: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH, TFIIS, TFIIIS (elongina). Poli A polimerasa. Espleciosoma 4

RNA Polimerasa procariota Subuni dad

Alpha

(α) Beta

(β) Beta’

(β’)

Omega (ω)

Sigma (σ)

Función

N°

Requerido para el montaje de la 2

enzima, interactúa con algunas proteínas regulatorias

1

Forma una pinza. Es el sitio de

acción de rifampicina Forma una pinza y presenta un

1

motivo

conservado

que

es

esencial para la catálisis Ayuda

1

en

ensamble

de

la

enzima pero no es requerido para la actividad enzimática Dirige la enzima al promotor

1

pero no se requiere para la formación de enlace fosfodiéster

Comparación entre DNA Pol y RNA Pol DNA Polimerasa

RNA Polimerasa

Requiere una estructura desenrollada

Requiere una estructura desenrollada

Las 2 cadenas del DNA actúan como molde para la síntesis del nuevo DNA, simultáneamente. Cada DNA formado conserva una cadena del DNA original.

Las 2 cadenas del DNA pueden actuar como molde del RNA, pero no simultáneamente. Se conserva íntegro el DNA doble hélice

Utiliza 4 dNTPs como sustrato:

Utiliza 4 NTPs como sustrato:

dATP, dCTP, dGTP, dTTP

ATP, CTP, GTP, UTP

No es autoiniciadora. Para iniciar la Si es autoiniciadora, no requiere cebador. síntesis requiere RNA como cebador La síntesis empieza por el extremo 3’-OH La síntesis empieza por el extremo 3’-OH del cebador. del 1er NTP apareado.

Requiere Mg2+ como cofactor enzimático.

Requiere Mg2+ como cofactor enzimático.

Se producen apareamientos definitivos Se producen apareamientos temporales A- T y C-G entre las cadenas nuevas del A con U y C con G entre RNA y DNA DNA y las cadenas del DNA molde. molde. La síntesis es en dirección 5’ → 3’.

La síntesis es en dirección 5’ → 3’.

ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN RECONOCIMIENTO DEL PROMOTOR

INICIACIÓN a. Unión de RNA Pol al promotor b. Separación de las cadenas

c. Escape del promotor

ELONGACIÓN (Alargamiento)

TERMINACIÓN a. Cese de movimiento de RNA Pol b. Liberación del transcrito c. Liberación de la RNA Pol

Terminator

GEN PROCARIOTA

RNA polimerasa

RECONOCIMIENTO DEL PROMOTOR

(núcleo enzimático)

Transcripción

Sigma

Inicio de síntesis deRNAm

1. 2. 3. 4. 5. 6. Secuencia 35

caja Pribnow

Consensos Secuencia promotora

INICIO

ELONGACIÓN

Coding strand of DNA Rewinding of DNA

Unwinding of DNA RNA nucleotides Direction of transcription

mRNA

DNA-RNA hybrid region

Template strand RNA polymerase

The DNA-RNA hybrid: At any given moment, 16–18 base pairs of DNA are unwound and the most recently made RNA is still bound to DNA. This small region is called the DNA-RNA hybrid.

TERMINACIÓN:

TERMINACIÓN INDEPENDIENTE DE RHO

TERMINACIÓN DEPENDIENTE DE RHO

GEN EUCARIOTA

Transcription Primary RNA transcript 5 (pre-mRNA)

Exon Intron

Exon

Poly-A signal

Intron Exon

Cleaved 3 end of primary transcript

RNA processing

Intron RNA

Coding segment mRNA

5 Cap

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AA  AAA

G P P P 5 UTR

Start codon

Stop codon

3 UTR

3

Poly-A tail

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TRANSCRIPCION EN EUCARIOTAS

INICIO DE LA TRANSCRIPCIÓN

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Enhancer Elementos Control

Promotor Gen de Albúmina

Gen de Cristalina Núcleo de Hepatocito

Núcleo de célula del cristalino Activadores disponibles

Activadores disponibles

Gen Albúmina no expresado

Gen Albúmina expresado

Gen Cristalina no expresado (a) Célula hepática

Gen Cristalina expresado (b) Célula del cristalino

Modelo de torpedo de terminación de la transcripción eucariota

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AGREGADO DE CAP EN EXTREMO 5´

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AGREGADO DEL COLA DE POLI-A EN EXTREMO 3´

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© John Wiley & Sons, Inc.

INHIBIDORES DE LA TRANSCRIPCIÓN Rifamicina B (Streptomyces mediterranei). Rifampicina (derivado semisintetico). Antibiótico que inhibe la RNA polimerasa procariota pero no la eucariota. Bloquea la elongación por unión la subunidad β e impide el desalojo del promotor.

α-Amanitina. (hongo Amanita phalloides) Inhibe predominantemente la RNA pol II. Forma con ella un complejo que impide la elongación.

Cordicepina (hongo Cordyceps). Antibiótico antitumoral terminador de cadena de la transcripción. Se incorpora a la cadena en crecimiento y la detiene, ya que carece del grupo 3‘-OH a partir del cual continuar la elongación.

Actinomicina D (Streptomyces). Se une al DNA de doble hélice de forma fuerte y especifica. Inhibe la transcripción y la replicación.