Pasos que llevan del gen a la proteína

El ADN en procariotas es policistrónico, se transcriben todos los genes que se necesitan.

En eucariotas es un poco diferente, ya que dentro del ARN transcrito hay secuencias codificantes (exones) y secuencias no codificantes (intrones), por lo que el ARN debe madurar y sufrir una serie de cambios para poder ser exportado al citosol y traducirse.

NOTA: El tamaño de los exones tiende a ser mucho más uniforme que el de los intrones; su tamaño promedio en una gran variedad de organismos eucariotas es de 150 pares de nucleótidos.

Procesamiento del RNA (transcrito primario)

PROCESAMIENTO DEL mRNA

Ocurre sólo en EUCARIOTAS. La secuencia codificante de un gen eucariota es sólo una pequeña fracción de la longitud total del ADN genómico. Consiste en:

1. Agregación de la caperuza (nucleótido 5´cap en el extremo 5´).
2. Agregación de la cola Poli-A, adeninas de 250 nt en el extremo 3´.
3. Eliminación de intrones (splicing).

En procariotas no ocurre proceso de maduración del ARNm porque todo el proceso ocurre en el citosol, así que a medida que se va replicando el ADN y transcribiendo a ARN, se va traduciendo a proteínas.

1. Agregación de la caperuza (5’-cap)
2. Se agrega una 7-metilguanosina al extremo 5’, luego de los primeros 25 nt aprox.
3. La caperuza 5′ metilada indica cuál es el extremo 5′ de los mRNA eucariotas y ayuda a la célula a distinguir los mRNA de otros tipos de moléculas de RNA presentes.
4. Ayuda al RNA a ser procesado correctamente y exportado. También tiene un papel importante en la traducción de los mRNA en el citosol.
5. La adición de la caperuza la llevan a cabo tres enzimas que actúan de forma sucesiva: una de ellas (una fosfatasa) elimina un grupo fosfato del extremo 5′ del RNA naciente.
6. Otra, una guanil transferasa, añade un GMP mediante un enlace poco común (5′-5′, en vez del enlace 5′-3′ habitual).
7. La tercera (una metil transferasa) añade un grupo metilo a la guanosina.
8. Dado que estas tres enzimas se unen a la cola fosforilada de la RNA polimerasa, la modificación del ARN se da durante la dilucidación de la transcripción, modificando el extremo 5‘ del transcrito naciente en cuanto emerge de la polimerasa.
9. Adición de la cola Poli-A al extremo 3’

La posición del extremo 3′ de cada molécula de mRNA está especificada por una señal codificada en el genoma. Estas señales son transcritas a RNA cuando la RNA polimerasa II pasa sobre ellas y entonces son reconocidas (como RNA) por una serie de proteínas de unión al RNA y enzimas procesadoras de RNA.

Una vez la polimerasa termina la transcripción y se produce la ruptura del ARN, se le agrega una cola compuesta por muchos nucleótidos de Adenina (Cola Poli-A).

1. Remoción de los intrones → Splicing o Autosplicing

En cada reacción de maduración o ayuste se elimina un intrón. Mediante dos reacciones consecutivas de transferencia de un grupo fosforilo, conocidas como trans-esterificación, este proceso une dos exones y elimina el intrón.

Hay cuatro tipos de intrones:

• Grupo I: genes nucleares, mitocondriales y del cloroplasto que codifican para rRNA, mRNA y tRNA.
• Grupo II: transcritos primarios de mRNA mitocondriales y de cloroplastos de hongos, algas y plantas.
• Grupo III: encontrados en los transcritos primarios nucleares. Forman la misma estructura de anillo de los del Grupo II pero requiere la acción de complejos RNA-proteína.
• Grupo IV: la reacción de splicing requiere ATP y una endonucleasa. Este tipo de splicing se realiza en ciertos tRNAs.

Autosplicing: No se requieren enzimas, ellos mismos llevan a cabo el proceso de splicing.

OJO