domingo, 6 de mayo de 2012

6.1 Organismos Procarioticos


La expresión génica se concretiza por la transformación de la información genética desde moléculas de ADN a moléculas de ARN y desde estas hasta los polipéptidos correspondientes. 
Las moléculas de ARN son sintetizadas usando como molde a segmentos específicos de ADN, en la reacción de polimerización que es catalizada por la enzima conocida como ARN polimerasa.
Debemos tener en cuenta antes de sumergirnos en el proceso de transcripción:

A) Los precursores en la síntesis de ARN (unidades estructurales) son cuatro ribonucleótidos trifosfatados: rATP; rCTP; rGTP; rUTP

B) La secuencia de bases, del ARN a polimerizar, esta  determinada por medio de la secuencia de bases de la molécula de ADN utilizada como molde para su síntesis. He ahí que se la denomine Cadena Molde de ADN.

C) La cadena de ARN crece en dirección 5’ – 3’. Esta dirección coincide con la síntesis de ADN.

D) La ARN polimerasa, a diferencia de la ADN polimerasa, es capaz de iniciar su síntesis sin la presencia de ningún tipo de molécula cebadora.















6.1 Etapas en  la síntesis del ARN mensajero.

Con la finalidad de ordenar el estudio de la transcripción, dividiremos la misma en 
cuatro etapas fundamentales: 
  
1° etapa-   UNIÓN de la ARN polimerasa al ADN 
2° etapa-   INICIACIÓN de la síntesis  
3° etapa-   ELONGACIÓN de la cadena de ARN mensajero 
4° etapa-    TERMINACIÓN de la síntesis y liberación de la cadena de ARNm.


1° ETAPA-   UNIÓN DE LA ARN POLIMERASA AL ADN
Se mencionó anteriormente que la ARN polimerasa se  unía a un sitio específico del ADN denominado Promotor. La enzima es capaz de reconocer este sitio del ADN y, convenientemente, abrir localmente las cadenas de ADN para poder leer la cadena molde. Es de esperarse entonces que, el sitio de contacto con la Holo enzima tuviese regiones comunes a todos los Promotores. Se ha comprobado que estos sitios mencionados contienen secuencias de bases comunes, a las que se las ha denominado “Secuencias de Consenso”. Por mera convención entre los científicos, se considera que el sentido de la transcripción de un gen determinado es hacia la derecha. Al punto en el cual se inicia este proceso se lo denomina  “punto 0”. Con números negativos se señalan las bases ubicadas a la izquierda del punto 0. Con el mismo criterio, se señalan con números positivos a las bases ubicadas a la derecha del punto 0.La secuencia de consenso más importante y mejor estudiado, comprende seis bases y su centro está ubicado a diez bases a la izquierda del punto de inicio (-10). La secuencia de consenso es TATAAT y se la denomina  “TATA box o Caja Pribnox”. Esta caja es responsable de orientar a la ARN polimerasa en la dirección de síntesis de ARN y es la región en la cual la doble hélice se abre para formar el Complejo Promotor Abierto. El hecho de que la TATA box contenga las bases A-T no es mera casualidad, ya que estas se unen con sus complementarias por medio de dos enlaces del tipo Puente de Hidrógeno, lo cual implica un menor gasto de energía para la apertura del ADN.


2° ETAPA-   INICIACIÓN DE LA SÍNTESIS
La iniciación se produce mediante la unión de la ARN polimerasa (Holo enzima) al ADN de doble cadena. Para que la cadena molde esté disponible para el apareamiento  de bases con los ribo nucleótidos, las dos cadenas de ADN deben separarse. El desenrollamiento es local y se produce cuando la Holo enzima contacta con la TATA Box.
Una vez que el complejo promotor se encuentra abierto, la ARN pol. Comienza la síntesis. La fase de iniciación no se completa hasta que se hallan polimerizado los primeros seis ribo nucleótidos.



3° ETAPA-   ELONGACIÓN DE LA CADENA DE ARN MENSAJERO

Después que se han colocado los primeros seis ribo nucleótidos, la ARN polimerasa sufre un cambio en su conformación, perdiendo la sub unidad σ. Se continúa la síntesis en el estado de Core anteriormente descrito. El Core se mueve a lo largo del ADN colocando los ribo nucleótidos complementarios a la cadena de ADN molde, abriendo la hélice a medida que se desplaza. Los ribo nucleótidos se unen al extremo 3’ de la cadena de ARN en crecimiento, formándose un  Híbrido ARN-ADN en la región desenrollada, el cual se mantiene estabilizado mediante enlaces puente de Hidrógeno. El híbrido tiene una longitud aproximada de 12 pb y el nuevo ARN es liberado de estas uniones cuando el ADN recupera su estado de doble hélice por desplazamiento del Core.

4° ETAPA-    TERMINACIÓN DE LA SÍNTESIS Y LIBERACIÓN DE LA CADENA DE ARNm
La terminación ocurre en una secuencia determinada del ADN, denominada Secuencia Terminadora. En este punto, la enzima deja de añadir los ribo nucleótidos a la cadena de ARN en crecimiento, liberando el producto terminado y disociándose del ADN.
La terminación requiere que todos los enlaces Puente de Hidrógeno, que mantenían al Híbrido ARN – ADN, se rompan volviéndose a reconstituir el ADN dúplex.
Las secuencias terminadoras muestran las siguientes similitudes:
i) Todas contienen secuencias  Palindrómicas  justo antes del punto de terminación. El palíndromo está caracterizado por poseer repeticiones inversas conteniendo un segmento central no repetido  (ej. ATCATCGACTA).
ii) La secuencia palindrómica continúa con una secuencia de pares A-T, las cuales producen en el ARN mensajero una secuencia de 6 a 8 Uracilos en el extremo transcrito.

s8.jpg (320×308)



Literatura Citada.






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