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Expresión génica 299 pre-ARNr se elimina durante las etapas de eliminación. El pre-ARNr puede tener grupos metil en regiones que deberán protegerse durante el procesamiento. El descubrimiento de que el ARN tiene la habilidad de regular la expresión génica fue una gran noticia en biología, porque este fenó- meno, conocido como interferencia de ARN (ARNi) se encuentra en muchos organismos ya que tiene gran potencial como una herramienta médica y de investigación (vea los capítulos 15 y 17). En el ARNi, ciertas mar una estructura compleja de ribonucleoproteína nuclear pequeña (RNPsn), que a su vez se combina con otras RNPnp para formar una empalmeosoma. (Recuerde del análisis anterior en este capítulo que una empalmeosoma cataliza la eliminación de intrones). Algunos polipéptidos entran al retículo endoplásmico (RE) con- forme se sintetizan. Las partículas de reconocimiento del péptido señal (PRS ARN), junto con las proteínas, dirigen la estructura po- lipeptídica ribosoma-ARNm hacia el RE rugoso un poco después de iniciarse la traducción. La traducción continúa después de que la estructura se une a una proteína integral en la mem- brana del RE y entonces la proteína re- cién sintetizada se distribuye a su destino dentro o fuera de la célula (por ejemplo, como una secreción). Un grupo especial de moléculas de ARN, conocido como ARN nucleolar pequeño (ARNnop), procesa las molécu- las de pre-ARNr en el nucléolo durante la formación de la subunidad ribosómica. Los ARN nucleolares pequeños se unen a regiones complementarias de pre-ARNr y marcan los sitios de eliminación o me- tilación. Una molécula de pre-ARNr es más grande que el tamaño combinado de las tres moléculas de ARNr elabora- das a partir de ella. En células de mamí- feros, cerca del 48% de la molécula de FIGURA 13-19 Transcripción y traducción acopladas en bacterias ARN polimerasa Ribosomas Dirección de síntesis de ARN Dirección de síntesis proteínica ARNm Polirri- bosoma Segmento de ADN activo 0.5 μm Segmento de ADN inactivo Segmento de ADN activo Co rt es ía d el D r. Ba rb ar a H am ka lo , U ni ve rs ity o f C al ifo rn ia a t I rv in e (a) Esta MET muestra dos cadenas de ADN de E. coli, una inactiva y la otra activa que produce ARNm. La síntesis proteínica inicia mientras se completa el ARNm. (b) Una secuencia (de izquierda a derecha) de transcripción y traducción acopladas. Observe que varios ribosomas traducen cada molécula de ARNm simultáneamente. Selección de tipos de ARN en células eucariotas Tipo de ARN Función ARN mensajero (ARNm) Especifi ca la secuencia de aminoácidos de una proteína ARN de transferencia (ARNt) Se une a aminoácidos específi cos y sirve como molécula adaptador cuando los aminoácidos se agregan a la cadena polipeptídica en crecimiento ARN ribosómico (ARNr) Tiene dos funciones, estructural y catalítica (ribozima) en el ribosoma ARN nuclear pequeño (ARNnp) Implicado en la eliminación de los intrones y en la regulación de la transcripción; parte de las partículas de empalmeosoma Partículas de reconocimiento Ayuda a dirigir el complejo polipeptídico del ribosoma, ARNm, del péptido señal del ARN hacia el retículo endoplásmico (RE) rugoso, poco después de (PRS ARN) iniciar la traducción ARN nucleolar pequeño Procesa el pre-ARNr en el nucléolo durante la formación de (ARNnop) subunidades de ribosoma ARN de interferencia pequeño Controla los transposones y combate infecciones virales (ARNip) MicroARN (miARN) Controla la expresión de genes implicados en el crecimiento y desarrollo inhibiendo la traducción de ARNm; también está implicado en varias enfermedades y en la prevención del cáncer TABLA 13-1 13_Cap_13_SOLOMON.indd 29913_Cap_13_SOLOMON.indd 299 15/12/12 13:2615/12/12 13:26 Parte 3 La continuidad de la vida: Genética 13 Expresión génica 13.5 Variaciones en la expresión génica Tabla 13-1 Selección de tipos de ARN en células eucariotas
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