EL RNA

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BIOQUÍMICA 
 
Hay dos posibilidades de que se produzca la teminación: 
1. Proceso simple independiente de cualquier proteína. En este caso, la terminación está 
provocada por la pérdida de estabuilidad del complejo de elongación cuando se transcriben 
determinadas secuencias. El DNA tiene unos sitios de pausa para la transcripción que son 
secuencias ricas en G y C, que como están unidas por 3 puentes de H, se tarda más en abrir y 
la transcripción va más despacio. Pero estas pausas pueden dar lugar a la terminación 
cuando además de ser secuencias de G y C, son unas regiones palindrómicas con un doble 
eje de simetría seguidas de una región rica en T y A que daría lugar a uracilos en el DNA. 
 
El RNA va a tener la misma secuencia que el DNA molde. Cuando se tanscribe esa región 
palindrómica rica en G y C lo que crea es una secuencia autocomplementaria, es decir, se forma 
una horquilla muy estable seguida de una región menos estable (una región de uracilos que se van a 
unir a las adeninas que es más fácil de separar). Cuando la RNA polimerasa se encuentra en esta 
región de pausa, se separa y, por tanto, el RNA se para. 
El factor rho es un hexámero que tiene actividad helicasa DNA-RNA (separa estos). Hay una 
secuencia llamada rut que es a la que se une el hexámero y con energía que proporciona la hidrólisis 
del ATP, va a ir avanzando hacia el extremo 3`. 
 
En el caso de la transcipción hay antibióticos que inhiben la transcripción en procariotas y se 
pueden usar en el hombre como la rifampicina. La actinomicina D inihbe la transcripción de 
eucariotas y procariotas. Luego, la alfa-aminitina no es un antibiótico pero inhibe la transcripción 
bloqueando la RNA polimerasa 2 de eucariotas y es muy potente porque solo 5 mg de este veneno 
produce la muerte del hombre. 
 
2. El proceso de transcripción en eucariotas intervienen más proteínas y son más complejas. 
Participan más RNA polimerasas: 
RNA polimerasa 1: va a transcribir los precursores 5,8 S; 18 S y 28 S. 
RNA polimerasa 2: transcribe pre-mRNA, snRNA, miRNA 
RNA polimerasa 3: transcribe pre-rRNA, 5S, pre-tRNA, snRNA 
 
El proceso de catálisis sigue siendo igual que el que hemos visto antes. El proceso que cambia es el 
de iniciación ya que ninguna de las RNA polimerasas es capaz de identificar y unirse por sí sola a 
los centros promotores (sitios de iniciación). Necesita una ayuda de unas proteínas que son los 
factores de transcripción que son diferentes, además, para cada una de las polimerasas. Estos son los 
que van a reconocer los promotores. Los centros de iniciación son muy diferentes incluso dentro de 
la misma polimerasa. 
Algunos de estos genes tienen esta secuencia parecida a la secuencia TATAA. La secuencia donde 
se va a iniciar la transcripción es llamada Inr donde hay varios nucleótidos de pirimidina y una 
adenina. Puede haber varias secuencias de nucleótidos más haya de las regiones -30 y -50. La RNA 
polimerasa 2 es más compleja que la de procariotas y una de las subunidades que la componen se 
denomina RBP1 en la cual hay un dominio carboxilo terminal (dominio CTD). En este dominio hay 
una secuencia de 7 aa que está muy repetida donde hay varias serinas. 
Para el inicio participan una serie de factores de iniciación, elongación y terminación. En principio 
se va a unir la proteína de fijación a TATAA (mirar diapositivas). Se forma el complejo de inicio 
cerrado. En el siguiente paso se va a empezar a desenrollar el DNA y lo hace el TH2H que tiene 
acción helicasa formándose la burbuja de transcripción. El siguiente paso es la fosforilación de este 
dominio carboxilo terminal de esta serina y la lleva a cabo el TH2H que como vemos tiene doble 
función (helicasa y quinasa) y entonces comienza a moverse la RNA polimerasa. Se separan 
algunos de los factores de iniciación, El F se queda todo el proceso y, a su vez se van uniendo 
factores de elongación. La terminación está provocada por unos factores de terminación, donde 
participan también los de elongación que van a provocar la fosforilación en ese extremo carboxilo 
terminal y ya la separación de la enzima y del RNA. 
 
PROCESAMIENTO Y MADURACIÓN DEL RNA 
 
Se puede o eliminar una secuencia o adicionar a los nucleótidos 3`-->5´ y modificación covalente 
de bases. Es obligatorio, en el caso de bacterias (el rRNA y el tRNA) y en eucariotas (mRNA, 
rRNA, tRNA) y donde es más complejo es en el transferente y el mensajero. 
 
En el caso de procariotas, el mRNA empieza a ser traducido antes de acabar la transcripción; pero, 
en el caso de eucariotas se forma el hnRNA (transcrito primario) en el núcleo y da lugar al 
mensajero donde pasa al citoplasma y tiene lugar la transcripción. La primera modificación sería la 
modificación covalente en el extremo 5´ que ocurre cuando no ha acabado la transcripción (ocurre 
casi al principio). Estos RNA mensajeros van a tener un residuo de 7-metil-guanilato que es un 
casquete. En el extremo 5` tenemos los tres fosfatos. Se pierde un fosfato por hidrólisis 
(fosfohidrolasa) y queda un difosfato. Ahora, tiene lugar una condensación con GTP y nos queda 
guanidil-transferasa) y se pierde el PPi . Nos queda GpppNp . Una metilación de esta daría lugar a 
la caperuza más sencilla y nos quedaría un metilo en la Guanina y todo lo demás igual. 
 
La función del casquete es la protección del extremo 5` de la acción de nucleasas y también sitúa al 
RNA mensajero en el ribosoma durante el proceso de traducción al ser reconocido por un complejo 
proteico. 
Cola de poliadenilato en el extremo 3`, sus funciones es proteger este extremo de la acción de 
nucleasas, que va a ser reconocido esta cola por una serie de proteínas y va a situar el RNA 
mensajero en el ribosoma para el inicio de la traducción. Además, interviene en el transporte del 
RNA mensajero del núcleo al citosol. 
La mayoría de RNA mensajeros de eucariotas tienen en el extremo 3` puede ir desde 80 hasta 250 
poliadenilatos. Para la adición de esta cola de poliadenilato se requiere un complejo enzimático que 
tiene fundamentalmente dos enzimas: una endonucleasa y una poliadenilato-polimerasa. Este 
complejo reconoce una secuencia específica en el mensajero que es muy común (AAUAAA); la 
endonucleasa es la primera que actúa rompiendo un enlace fosfodiéster a unos 10 o 20 nucleótidos 
de la secuencia de reconocimiento. Al hidroxilo 3` que queda en el complejo, la poliadenilato 
comienza a añadir adenilato dándose una polimerización y formándose pirofosfato. 
Otra modificación que tiene lugar en el mensajero es la eliminación de intrones; una diferencia 
entre los genes de eucariotas y procariotas es que en eucariotas los genes no son continuos (los 
exones son las secuencias con información y los intrones las secuencias sin información). Los 
intrones se van a transcribir con el resto del gen y después tiene lugar el proceso de eliminación de 
intrones (splicing). Hay 4 tipos de intrones y vamos a ver el correspondiente a los intrones del 
mensajero que son intrones de tipo 3. En estos procesos vamos a encontrar RNA catalíticos, 
ribozimas. 
 
Eliminación intrones (mRNA) / Splicing / Espliceosoma 
 
El tamaño de los genes de los intrones es mayor que el de los genes de los exones. Una 
característica común es que el intrón empieza y acaba con un guanilato y, hacia la mitad del intrón 
hay una adenosina que es el centro de ramificación tiene un hidroxilo 2` que va a iniciar el proceso 
de eliminación separando ese guanilato del intrón con el primer exón. 
El proceso se inicia con el ataque nucleofílico del hidroxilo 2` ocurriendo lo anterior y queda el 
primer exón libre y nos quedaría un enlace 5`-->2` y el enlace fosfodiéster libre y esto constituye 
una estructura con forma de lazo dentro del intrón. Esta es la primera reacción 
La segunda reacción es que el hidroxilo 3` ataca al enlace fosfodiéster que esta separando al 
segundo exón con el intrón y, nos quedaría una estructuraen lazo del intrón que va a ser eliminado 
por la acción de nucleasas. Estas reacciones ocurren dentro y por acción de un complejo que es el 
espliceosoma que lleva a cabo las reacciones y ayuda a situar al hidroxilo 3` de forma adecuada 
para llevar a cabo el enlace. 
El espliceosoma es un complejo ribonucleoproteico (snRNP). Los RNA que forman el espliceosoma 
son del tipo sn (nucleares pequeños) y son 5 tipos de uracilos. El mecanismo de unión y formación 
del espliceosoma es previo a las reacciones que hemos visto donde primero se une la u1 
colocándose en el extremo del intrón, la u2 en el centro de ramificación y luego los demás uracilos. 
Se lleva a cabo una reorganización interna donde se eliminan el u1 y el u4, queda el espliceosoma 
activo y se iniciarían las reacciones. 
Algunos mensajeros o transcritos primarios solamente tienen un proceso de maduración dando lugar 
a un único mensajero y, por tanto, a una sola proteína. En cambio, otros trasncritos primarios 
pueden tener distintos procesos de maduración y dan lugar a distintas proteínas (maduración 
diferencial) 
 
ACTIVACIÓN DE AMINOÁCIDOS 
 
Primero, el aa se eactiva uniéndose al AMP y se transfiere a su RNA de transferencia 
correspondiente. Este es el resumen de la reacción que vamos a ver ahora. 
 
Aa + ATP + tRNA → Aminoacil-tRNA + AMP + Ppi 
 
El pirofosfato con agua va a dar lugar a dos fosfatos y luego participará en reacciones de 
fosforilación y, el AMP con ATP dará lugar a ADP. 
Lasenzimas que catalizan esta acción se llaman aminoacil-tRNA-sintetasas y hay al menos 20, ya 
que hay una enzima para cada aminoácido. Estas enzimas son muy específicas y son capaces de 
reconocer tanto el aa como el tRNA que le corresponde. Otra característica importante es que tienen 
actividad correctora.