Biologia de los microorganismos (185)

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M I C R O B I O L O G Í A M O L E C U L A R 125
U
N
ID
A
D
 1La transcripción es la síntesis de ácido ribonucleico (RNA)usando el DNA como molde. Existen tres diferencias clave 
en la química del RNA y del DNA: 1) el RNA contiene ribosa 
en lugar de desoxirribosa; 2) el RNA contiene uracilo en lugar 
de timina; y 3) excepto en ciertos virus, el RNA no es de doble 
cadena. 
El cambio de desoxirribosa a ribosa afecta a la química de un 
ácido nucleico; las enzimas que actúan sobre el DNA, normal-
mente no tienen efecto sobre el RNA; y viceversa. No obstante, 
el cambio de timina a uracilo no afecta al apareamiento de las 
bases, ya que ambas se aparean igual de bien con la adenina.
Aunque el RNA existe preferentemente en cadenas senci-
llas, las moléculas se pliegan sobre sí mismas en regiones en 
las que es posible el apareamiento de bases complementarias. 
El término estructura secundaria alude a este plegamiento, 
y el término estructura primaria se refiere a la secuencia 
de nucleótidos, como en el DNA. La estructura secundaria 
genera moléculas de RNA enrolladas y muy plegadas cuya fun-
ción biológica depende de manera crítica de su forma tridi-
mensional.
El RNA desempeña varias funciones importantes en las célu-
las. Como hemos visto (Figura 4.3), en la síntesis de proteínas 
participan tres tipos principales de RNA: el RNA mensajero 
(mRNA), el RNA de transferencia (tRNA) y el RNA ribosómico 
(rRNA). También se conocen otros tipos, pero trabajan prin-
cipalmente en funciones de regulación (Capítulo 7). Todas las 
moléculas de RNA se obtienen a partir de la transcripción del 
DNA. Cabe destacar que el RNA opera a dos niveles, el gené-
tico y el funcional. A nivel genético, el mRNA es portador de la 
información genética del genoma al ribosoma. En cambio, el 
rRNA tiene un papel tanto funcional como estructural en los 
ribosomas, y el tRNA tiene una función activa en el transporte 
de los aminoácidos para la síntesis de proteínas. De hecho, algu-
nas moléculas de RNA, incluido el rRNA, tienen actividad enzi-
mática. Aquí nos centraremos en cómo las bacterias sintetizan 
el RNA, una vez más usando Escherichia coli como organismo 
modelo.
4.7 La transcripción
La transcripción está catalizada por la enzima RNA-polime-
rasa. Al igual que la DNA-polimerasa, la RNA-polimerasa 
forma enlaces fosfodiéster, pero en este caso entre los ribonu-
cleótidos rATP, rGTP, rCTP y rUTP en lugar de desoxirribonu-
cleótidos. La polimerización se lleva a cabo gracias a la energía 
liberada por la hidrólisis de dos enlaces fosfato de alta energía 
de los trifosfatos de ribonucleósido que se incorporan. El meca-
nismo de la síntesis de RNA se parece mucho al de la sínte-
sis de DNA (Figura 4.12): Durante la elongación de una cadena 
de RNA se añaden trifosfatos de ribonucleósido al 3′-OH de 
la ribosa del nucleótido precedente. Así, el crecimiento de la 
cadena es de 5′ a 3′ y la cadena de RNA recién sintetizada es 
antiparalela al molde de DNA de la que se transcribe. El proceso 
completo de síntesis de RNA se ilustra en la Figura 4.20.
La RNA-polimerasa utiliza el DNA como molde, pero para un 
gen determinado usa solo una de las dos cadenas. No obstante, 
III Síntesis de RNA: la transcripción
Figura 4.20 Transcripción. (a) Etapas de la síntesis de RNA. El sitio de
iniciación (promotor) y el sitio de terminación son secuencias específicas de 
nucleótidos en el DNA. La RNA-polimerasa se desplaza por la cadena de DNA, 
abre temporalmente la doble hélice y transcribe una de las cadenas de DNA. 
(b) La micrografía electrónica ilustra la transcripción de un gen del cromosoma
de Escherichia coli. La transcripción procede de izquierda a derecha, y los
transcritos cortos de la izquierda se van alargando a medida que procede la
transcripción.
RNA
(a)
(b)
Región promotora Gen(es) que transcribir
(cadena verde claro)
Transcritos cortosDNA Transcritos más largos
Factor
sigma
RNA-
polimerasa 
(núcleo de 
la enzima)
Sigma reconoce el
promotor y el sitio
de iniciación.
Empieza la
transcripción; la
cadena de RNA crece.
Alcanzado el sitio
de terminación, el 
crecimiento de la 
cadena se detiene.
Liberación de la
polimerasa y el RNA.
S
a
ra
h
 F
re
n
c
h
3′
5′
5′
5′
5′
5′
3′
3′
5′
5′
3′
3′
5′
5′
3′
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5′
Sigma
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