PUDIMOS OBSERVAR Y ENTENDER LO ELEMENTAL DE CUALES SON LOS
PROCESOS MAS ÚTILES Y NECESARIOS PARA QUE SE LLEVE A CABO
LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS A SI COMO LOS NIVELES DE
LA EXPRESIÓN GENÉTICA EN ORGANISMOS PROCRIOTICOS Y EUCARIOTICOS,
ADEMAS QUE PUDIMOS ENTENDER PERFECTAMENTE COMO FUNCIONAN LOS MODELOS DE OPERON
LACTOSA Y OPERON TRIPTOFANO EL CUAL DE LOS 2 PARA MI PUNTO DE VISTA PERSONAL
FUE EL MAS CONFUSO, LOS VIMOS A AMBOS EN AUSENCIA Y PRESENCIA DE LACTOSA Y
ADEMAS DE LAS DIFERENCIAS QUE OCURREN EN LOS DOS PROCESOS Y LAS RUTAS QUE SE
TOMAN DE ACUERDO A LA PRESENCIA DE ALGUNOS FACTORES.
martes, 29 de mayo de 2012
8.3 Regulación de la expresión genética en organismos eucariotas
Los organismos multicelulares complejos están compuestos
de diferentes tejidos cuyas características individuales dependen de las
proteínas específicas expresadas por sus tipos celulares.
La
diferenciación, el desarrollo y la funcionalidad de los tejidos
específicos dependen del conjunto de proteínas selectivamente expresadas
por cada célula.
Estas proteínas expresadas en forma diferencial
pueden funcionar como componentes estructurales de las células, enzimas
reguladoras del metabolismo, factores de transcripción, receptores
celulares, componentes intracelulares de señalización, etc.
La expresión incorrecta de tales proteínas, su
expresión en lugares equivocados, a destiempo, o la producción
en cantidades anormales de proteínas específicas o de proteínas de función
anómala subyace a toda patología celular de base genética.
Por consiguiente el conocimiento de los mecanismos de
regulación de la expresión proteica en eucariontes contribuirá al conocimiento de las
bases moleculares de diversas patologías.
NIVELES
DE REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN PROTEICA EN EUCARIONTES
En las células eucariotas, la capacidad
de expresar proteínas biológicamente activas resulta de diferentes
niveles regulatorios.
La
compactación de la cromatina afecta la capacidad de unión de las enzimas y
factores transcripcionales de genes específicos.
La cromatina
se puede dividir en dos clases según su patrón de tinción.
La eucromatina se
tiñe suavemente y se corresponde con regiones del genoma que están
disponibles para la transcripción.
Por otro
lado, la heterocromatina, se tiñe intensamente y se
corresponde a regiones del genoma que están densamente compactadas e
inaccesibles para el aparato transcripcional.
Se pueden
distinguir dos clases de heterocromatina: la constitutiva y la
facultativa. La constitutiva hace referencia a cromosomas
o parte de ellos que son heterocromáticos en todas las células de una misma
especie, mientras que la facultativa implica zonas de
cromosomas que se pueden descompactar tornándose en eucromatina en
algunas células de un mismo organismo.
Como la
heterocromatina no puede ser transcripta, la expresión génica en los
eucariontes se puede reprimir por condensación de eucromatina en
heterocromatina. Todavía no se conocen todos los factores que modulan la
descompactación de la cromatina.
Ciertamente hay proteínas que reconocen
secuencias específicas del DNA y una vez unidas, transmiten la señal de
descondensación de cerca de 10000 pares de bases correspondientes a un
bucle de la cromatina.
Las
acetilaciones y desacetilaciones de histonas son modificaciones covalentes
frecuentes en estos fenómenos de descompactación cromatínica. Un ejemplo típico
de este tipo de regulación ocurre en la acetilación de
coactivadores involucrados en las transcripciones genéticas moduladas por
las hormonas tiroideas.
Las acetilaciones se producen en los residuos de lisina
de los extremos aminoterminales de las histonas, reduciendo su carga positiva y
por lo tanto su afinidad de unión al ADN cargado negativamente. La
desacetilación de las histonas, mediada por desacetilasas provoca el efecto
contrario (recompactación).
Secuencias
características de organización del DNA como
los palíndromes así como la disposición espacial del DNA
Z han sido relacionados con señalizaciones para el sitio de inicio de la
transcripción.
:
La
metilación de los restos de citosina en el ADN, especialmente en los sitios
promotores, dificultan la transcripción.
Por ejemplo: los genes de globina
están más metilados en células no productoras de hemoglobina que en los
eritroblastos. Las metilaciones se producen en secuencias
específicamente reconocidas ( 5’--- m CpG ---3’) que generalmente se agrupan en
“islotes” ricos en GC, con frecuencia dentro o cerca de regiones
reguladoras de la transcripción.
La
metilación puede inhibir la transcripción de los genes al interferir en
la capacidad de los factores de transcripción para reconocer los sitios
de unión al ADN o alterando las conformaciones del ADN dificultando
la polimerización de la ARN polimerasa.
Uno de los ejemplos más espectaculares
de la metilación ocurre durante el fenómeno de impresión genómica.
Así, el conjunto de cromosomas heredados del progenitor masculino no es
funcionalmente equivalente al conjunto de cromosomas heredados de la
madre.Existen por lo menos 100 genes sometidos a esta expresión diferencial.
Las versiones activas e inactivas de los genes difieren en sus patrones de
metilación. Las diferencias en los alelos se originan durante la gametogénesis.
BIBLIOGRAFIA:
med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/expresion.htm
8.4.2 Operon triptofano
El
Operón Triptófano regula la transcripción de las enzimas que intervienen en una
vía anabólica.
Las cinco enzimas que regula este Operón pertenecen a la vía
anabólica del aminoácido Triptófano.
Es
más que innecesaria la síntesis de un aminoácido, por parte de la célula,
cuando la misma contiene cantidades suficientes de él. Cuando la concentración
de Triptófano es la adecuada el represor inactivo, codificado por el gen
regulador, se une a otra molécula que le confiere la capacidad para acoplarse
al operador.
Al estar el operador ocupado, la ARN polimerasa no podrá formar el
Complejo Promotor Abierto, por lo tanto, la síntesis de las enzimas
intervinientes en la vía anabólica del Triptófano no son producidas. El
co-represor, molécula que confiere la activación del represor, es nada más ni
nada menos que el Triptófano.
Es
sumamente lógico que lo sea, ya que cuando hay una alta concentración de
Triptófano, no es necesario gastar energía en sintetizarlo. Si la concentración
de mencionado aminoácido es baja, el represor no podrá unirse al co-represor,
por tal motivo el represor no adquirirá la capacidad de unirse al operador.
Al
encontrarse el operador libre, la ARN polimerasa podrá iniciar la transcripción
de los genes estructurales, obteniéndose las enzimas necesarias para poder
sintetizar este aminoácido esencial.
8.2.1 operon lactosa
Un Operón es
grupo de genes estructurales cuya expresión está regulada por los mismos
elementos de control (promotor y operador) y genes reguladores.
Los
principales elementos que constituyen un operón son los siguientes:Los
genes estructurales: llevan información para polipéptidos. Se
trata de los genes cuya expresión está regulada.
Los operones bacterianos
suelen contener varios genes estructurales, son poligénicos o policistrónicos.
Hay algunos operones bacterianos que tienen un solo gene estructural. Los
operones eucarióticos suelen contener un sólo gen estructural siendo
monocistrónicos.
El
promotor (P): se trata de un elemento de control que es
una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la ARN polimerasa
para comenzar la transcripción.
Se encuentra inmediatamente antes de los genes
estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra P.
El
operador (O): se trata de otro elemento de control que es
una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la proteína
reguladora. El operador se sitúa entre la región promotora y los genes
estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra O.
El
gen regulador (i): secuencia de ADN que
codifica para la proteína reguladora que reconoce la secuencia de la región del
operador.
El gen regulador está cerca de los genes estructurales del operón
pero no está inmediatamente al lado. Abreviadamente se le denomina gen i.
Proteína
reguladora: proteína codificada por el gen regulador. Está
proteína se une a la región del operador.
Inductor: sustrato
o compuesto cuya presencia induce la expresión de los genes.
En ausencia del inductor (la lactosa), la
proteína represora producto del gen i se encuentra unida a la
región operadora e impide la unión de la ARN-polimerasa a la región promotora
y, como consecuencia, no se transcriben los genes estructurales
En presencia del inductor (lalactosa).
Este se
una e la proteina reguladora que cambia su conformación y se suelta de la región
operadora dejando acceso libre a la ARN- polimerasa para que se una la región promotora
y se transcriban los genes estructurales
8.2 regulación de la transcripción en organismos procarioticos
En
las bacterias, a pesar de ser organismos unicelulares, también es necesaria
regular la expresión de los genes adaptándola a las necesidades ambientales. Es
un principio de economía celular el que la expresión de los genes este regulada
según las circunstancias celulares.
Un buen ejemplo de esta situación en
bacterias es la regulación de las enzimas implicadas en el metabolismo de los
azúcares.
Las bacterias pueden emplear para obtener energía distintas fuentes
de carbono, como la glucosa, lactosa, galactosa, maltosa, ramnosa y xilosa.
Existen enzimas capaces de introducir cada uno de estos azúcares en la bacteria
y enzimas capaces de romperlos para obtener energía. Lógicamente, sería un
despilfarro energético producir simultáneamente todos los enzimas necesarios
para metabolizar los diferentes azúcares mencionados.
Por
consiguiente, sería mucho más económico para la célula producir solamente las
enzimas necesarias en cada momento, es decir, si en el medio en el que vive la
bacteria la principal fuente de carbono es la lactosa, solamente se expresarían
los genes necesarios para metabolizar la lactosa, mientras que los otros genes
no se expresarían.
Por tanto, es esencial que exista un mecanismo de regulación
de la expresión génica, de manera que los genes se expresen cuando sea
necesario.
La
regulación de la producción de proteínas (síntesis de proteínas) considerando
el proceso en su conjunto, puede llevarse a cabo en tres niveles:
· Replicación
· Transcripción
· Traducción.
De
los tres niveles de regulación, uno de los mejor conocidos actualmente es la
regulación durante la transcripción.
8.1 niveles de regulación de la expresión genética
El
control de los genes regulables se realiza mediante proteínas que van a
desarrollar un control activador o inhibidor sobre el mecanismo de la
transcripción.
Las células contienen un conjunto de proteínas que al unirse a
secuencias específicas del ADN activan o desactivan los genes. Cada una de
estas proteínas reguladoras de genes se encuentra en un número pequeño de
copias y reconoce una secuencia de ocho a quince nucleótidos de la cadena del
ADN. La unión puede facilitar (regulación positiva) o inhibir (regulación
negativa) la transcripción de un gen adyacente.
En
el caso de células procariotas, la mayoría de los ARNm son policistrónicos y
pueden llevar transcritos de 2 a 6 genes.
Los genes regulables que codifican
proteínas de una ruta metabólica concreta no se encuentran dispersos en el
genoma, sino que están normalmente adyacentes, agrupados en unidades de
funcionamiento u operación denominadas operones, y su transcripción está
bajo el control de proteínas activadoras y represoras. La región del ADN donde
se unen estas proteínas recibe el nombre de operador y está muy próxima, si no
solapada, con la región del promotor.
El
ADN de Escherichia coli consta de un único cromosoma circular
que contiene información para unas 4000 proteínas distintas; sin embargo, en un
momento dado sólo se sintetizan algunas de ellas. Al ser un organismo
procariota, regula la expresión de muchos de sus genes en función de los
niveles intracelulares de metabolitos específicos, que varían según el medio
ambiente que rodea a la célula.
Los estudios genéticos sobre la utilización de
lactosa como fuente alimenticia permitieron describir un modelo de regulación
de expresión génica, el operón lactosa (lac), que es uno de los ejemplos mejor
caracterizados de regulación a nivel de la transcripción.
Control
positivo: Se dice que un sistema está bajo control
positivo cuando el producto del gen regulador activa la expresión de los genes,
actúa como un activador.
Control
negativo: se dice que un sistema está bajo control negativo
cuando el producto del gen regulador reprime o impide la expresión de los
genes, actúa como un represor.
Introducción, objetivos y metodología
INTRODUCCIÓN:
REGULACIÓN DE LA EXPRESION
GENETICA
Los
organismos multicelulares complejos están compuestos de diferentes tejidos
cuyas características individuales dependen de las proteínas específicas
expresadas por sus tipos celulares. La diferenciación, el desarrollo y la
funcionalidad de los tejidos específicos dependen del conjunto de
proteínas selectivamente expresadas por cada célula. Estas proteínas expresadas
en forma diferencial pueden funcionar como componentes estructurales de
las células, enzimas reguladoras del metabolismo, factores de transcripción,
receptores celulares, componentes intracelulares de señalización, etc.
La expresión
incorrecta de tales proteínas, su expresión en lugares equivocados,
a destiempo, o laproducción en cantidades anormales de proteínas
específicas o de proteínas de función anómalasubyace a toda patología celular
de base genética.
OBJETIVOS:
· Conocer los eventos de síntesis proteica, la
especificidad de la maquinaria enzimática y su implicación en la farmacología
(inhibición de la síntesis proteica por antibióticos.
METODOLOGÍA:
La metodología que utilizare o los pasos a
seguir para la publicación y desarrollo de los diferentes subtemas de esta
unidad serán: haciendo un resumen al final de la unidad de todos los subtemas,
publicando lo más importante y con toda claridad, de cada tema visto en clase.
Además los trabajos que se hagan en clase se publicaran en ese mismo día
y las evaluaciones (exámenes) se publicaran al final de la unidad, así
como las tareas que deje el profesor en la fecha que indique y como las indique.
BIBLIOGRAFIA:
http://med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/expresion.htm
Portada unidad 8
SEP SNEST DGEST
INSTITUTO TECNOLOGICA DE CD ALTAMIRANO
BIOLOGÍA MOLECULAR
UNIDAD 8
“REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA”
ALUMNO:
OSCAR YAÑEZ CHAVEZ
MAESTRO:
FRANCISCO JAVIER PUCHE ACOSTA
CD ALTAMIRANO GRO, 29 DE MAYO DEL 2012
jueves, 10 de mayo de 2012
FORMAS EN QUE SE DA EL AYUSTE, O CORTE DE INTRONES Y EXONES (SPLICING)
INTRODUCCIÓN
Es un proceso de corte y
empalme de ARN. Este proceso es muy común en eucariotas, pudiéndose dar en
cualquier tipo de ARN aunque es más común en el ARNm. El empalme alternativo de
transcriptos de ARN idénticos en diferentes tipos de células puede producir
diferentes moléculas de ARNm maduro que se traducen en diferentes polipéptidos.
En los procariontes, los
ribosomas se unen a una molécula de ARNm en crecimiento y su traducción a una
proteína comienza aun antes de que se haya completado la transcrpción. A diferencia
de los anteriores la transcripción y la traducción de los eucariontes se
encuentran separadas en el tiempo y en el espacio. En la transcripción de los
eucariotas están implicadas tres ARN polimerasas diferentes, cada una
especializada en transcribir distintos tipos de genes. Además, se requieren
factores generales de transcripción, que permiten la unión de las ARN
polimerasas al promotor, así como una multiplicidad de proteínas regulatorias.
Además, en los eucariotas los genes estructurales no están agrupados en
operones como lo están frecuentemente en los procariotas; la transcripción de
cada gen se regula por separado y cada gen produce un transcripto de ARN que
contiene la información codificada de un solo producto. Una vez que el núcleo
se ha completado la transcripción por medio de la ARN polimerasa II, los
transcriptos de ARNm (ARNm inmaduro o primario) se terminan de procesar
modificando los extremos logrando las moléculas maduras antes de ser
transportados al citoplasma celular a través de los poros nucleares. Este
procesamiento incluye la adición
El splicing de ARN o empalme
de ARN es un proceso post-transcripcional de maduración del ARN del cual
eliminan ciertos fragmentos secuenciales. Este proceso es muy común en
eucariotas, pudiéndose dar en cualquier tipo de ARN aunque es más común en el
ARNm. También se ha descrito en el ARNr y ARNt de procariotas y bacteriófagos.
Normalmente consiste en eliminar los intrones del transcrito primario y
posteriormente unir los exones; aunque existen otros tipos de ajuste donde se
eliminan exones y/o retienen intrones.
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RUTAS DE SPLICING
En la naturaleza existen
diversos métodos de splicing del ARN. El mecanismo de splicing depende de la estructura
del fragmento de ARN que pasará por este proceso.
SPLICEOSOMA
El Spliceosoma es un
complejo formado por cinco ribonucleoproteínas nucleares pequeñas o snRNP
(complejo formado por unas diez proteínas más una pequeña molécula de ARN). El
ARN de los snRNP es el encargado de reconocer el intrón. Se han identificado
dos tipos de spliceosomas, el mayor y el menor[, cada uno de los cuales
contiene diferentes tipos de snRNP.
SPLICEOSOMA MAYOR
Está formado por los snRNP
U1, U2, U4, U5 y U6. Reconoce la secuencia consenso GU (Guanina-Uracilo) del
extremo 5’ del intrón así como la secuencia consenso AG del extremo 3’. El 99%
de los intrones lo hacen a través de este mecanismo.
*Complejo E: U1 se une a la
secuencia consenso GU del extremo 5’ del sitio de corte del intrón, junto con
las proteínas accesorias ASF/SF2, U2AF, SF1/BBP.
*Complejo A: U2 se une al
sitio de ramificación e hidroliza ATP. El sitio de ramificación se sitúa a una
distancia de 20-40 nucleótidos del extremo 3’ del intrón y en él se localiza la
secuencia consenso CURAY.
*Complejo B1: U5, U4 y U6
trimerizan, y U5 se une al exón 5’ y U6 a U2.
*Complejo B2 – U1 es
liberado, U5 pasa del exón al intrón y U6 se une al extremo 5’ del sitio de
corte.
*Complejo C1: U4 es
liberado, U5 se une al sito de empalme del extremo 3’ del exón, U6 y U2
catalizan la reacción de transesterificación y el extremo 5’ del intrón es
cortado; como resultado se forma una estructura en lazo característica denominada
lariat.
*Complejo C2: el extremo 3’
del intrón es cortado lo que provoca la liberación del lazo de ARN. A
continuación los exones son ligados, lo que conlleva gasto de ATP. Por último,
el complejo se disocia.
SPLICEOSOMA MENOR
Es similar al Spliceosoma
mayor aunque los intrones eliminados mediante este mecanismo son escasos, y
además presentan diferencias en los sitios de corte y empalme. También se
diferencian en las secuencias consenso reconocidas, que en este caso son AU y
AC para los extremos 3’ y 5’, respectivamente. Además, salvo la partícula snRNP
U5, el resto son análogos funcionales denominadas U11 (análogo funcional de la
U1), U12 (U2), U4atac (U4) y U6atac(U6).
En la mayoría de los casos,
el ARN mensajero sufre la eliminación de secuencias internas, no codificantes,
llamadas intrones. Esto no ocurre en células procariontes, ya que estas no
poseen intrones en su ADN. El proceso de retirada de los intrones y conexión o
empalme de los exones se llama ayuste, o corte y empalme (en inglés, splicing).
A veces un mismo transcrito primario o pre-ARNm se puede ayustar de diversas
maneras, permitiendo que con un solo gen se obtengan varias proteínas
diferentes; a este fenómeno se le llama ayuste alternativo. Ciertas enzimas
parecen estar involucrados en editar el RNA antes de su exportación fuera del
núcleo, intercambiando o eliminando nucleótidos erróneos. Por esto, es posible
decir, que el plegamiento que sufre el ARNm momentos antes de la eliminación de
los intrones, le confiere una estructura secundaria que a su vez, perderá en el
momento en el que esos intrones, sean eliminados.
El splicing es el proceso de
eliminación de intrones y unión de exones durante la maduración de los
pre-RNAs.
PROCESO:
Se trata de un mecanismo muy
exacto, pues de no serlo produciría un corrimiento del marco de lectura en el
mensaje transcripto. Los intrones son cortados del ARNm inmaduro por un sistema
específico que reconocen secuencias cortas dentro de él y que se encuentra
cerca de los límites con exones. Estas secuencias son llamadas "sitio
dador" (común en casi en todos los intrones), en el extremo 5’y
"sitio aceptor", en el extremo
El trabajo del corte y
empalme esta catalizado por una estructura pequeña, compuesta por
ribonucleoproteinas nucleares llamadas snRNPs, constituidas por pequeños ARN
nucleares (snARNs) asociado a proteínas. Su nombre es spliceosoma. Esta estructura
tiene a su cargo el reconocimiento de las secuencias mencionadas anteriormente
en los intrones y su posterior fijación. Luego se desarrollan una secuencia de
pasos que determinan el clivaje y ligado de los intrones y exones (Fig. 3):
el extremo 5’del intrón es
clivado y unido a otros sitio interno del intrón, cercano a su extremo 3’
llamado "sitio de ramificación" .
Se produce el corte en el
extremo 3’ del intrón y son empalmados los dos exones de cada lado, liberándose
el ARNm maduro del spliceosoma.
El intrón eliminado queda
formando una estructura con forma de lazo, llamada"lariat", que
posteriormente es degradado en el núcleo.
Se ha observado que ARNm
inmaduros idénticos del mismo gen se procesan en más de una forma. Esto
significa que existen diversos empalmes alternativos, los cuales desarrollaran
diversos ARNm maduros y por lo tanto distintos polipéctidos funcionales.
VÍAS DE EMPALME O SPLICING
Varios métodos de empalme de
ARN se producen en la naturaleza, el tipo de empalme depende de la estructura
de la empalmados intrón y los catalizadores necesarios para el empalme que se
produzca.
SPLICEOSOMAL INTRONES
Intrones spliceosomal menudo
residen dentro de la secuencia de eucariotas codificación de proteína de los
genes. Dentro del intrón, sitio de empalme, de 5' un sitio de empalme 3, y el
sitio de la rama se requieren para el empalme. El 5 'del sitio de empalme o en
el sitio donador de empalme incluye una secuencia casi invariable GU en el
extremo 5' del intrón, dentro de una más grande, región consenso menos
altamente conservada. El sitio de la 3 'de empalme o en el sitio aceptor de
empalme del intrón termina con una secuencia de AG casi todos los idiomas.
Aguas arriba (5'-Ward) de la AG hay una región de alta en pirimidinas (C y T),
o tracto polipirimidina . Aguas arriba de la zona polypyrimidine es el punto de
ramificación, que incluye una adenina nucleótidos.Las mutaciones puntuales en
el ADN subyacente o errores durante la transcripción se puede activar un
"sitio de empalme críptico" en la parte de la transcripción que
normalmente no se empalma. Esto da como resultado un mensajero maduro ARN con
una sección que falta de un exón. De esta forma un punto de mutación , que
generalmente sólo afecta a un solo aminoácido, puede manifestarse como una
dilección en la proteína final.
MPALMOSOMA LA FORMACIÓN Y LA
ACTIVIDAD
Empalme es catalizada por la
spliceosome que es un gran ARN-proteína compuesta por cinco ribonucleoproteínas
pequeñas nucleares ( snRNPs , que se pronuncia 'snurps'). Los componentes del
RNA de snRNPs interactuar con el intrón y puede estar implicada en la
catálisis. Hay dos tipos de spliceosomas se han identificado (el mayor y
menor), que contienen diferentes snRNPs .
· Mayor
Los intrones que contienen
los principales empalmes spliceosome GU en el 'sitio de empalme y AG en el
extremo 3' del sitio de empalme 5. Se compone de la U1 , U2 , U4 , U5 , y U6
snRNPs y está activa en el núcleo. Además, un número de proteínas que incluyen
U2AF y SF1 se requieren para el montaje de la spliceosome.
§ E-U1 complejo se une a la secuencia GU en el
sitio de empalme 5 ', junto con proteínas accesorias y enzimas ASF/SF2, U2AF
(se une en el sitio de Py-AG), SF1/BBP (BBP = Proteína Poder atar);
§ Un complejo-U2 se une a la sucursal y el ATP
se hidroliza;
§ B1 Complex-U5/U4/U6 trímero se une, y la U5
se une los exones en el sitio 5 ', con U6 vinculante a U2;
§ Complejo B2-U1 es liberado, U5 cambios desde
el exón a intrón y el U6 se une al sitio de empalme 5 ';
§ C1 Complejo-U4 es liberado, U6/U2 cataliza la
transesterificación, que hacen extremo 5 'de los intrones ligate a la A en el
intrón y formar un lazo, U5 se une a exón 3' del sitio de empalme, y el 5 'del
sitio escindido se, lo que resulta en la formación del lazo;
§ C2 Complex-U2/U5/U6, permanece vinculado a la
reata, y el sitio 3 'se escinde y los exones se ligan mediante la hidrólisis de
ATP. El empalmados ARN se libera y los debranches lariat.
Este tipo de empalme que se
denomina empalme canónico o llama la vía de lazo, que representa más del 99% de
empalme. Por el contrario, cuando las secuencias intrónicas flanqueantes no
siguen la regla GU-AG, el empalme no canónico se dice que ocurre.
Menor de edad
El spliceosome menor es muy
similar a la spliceosome importante, sin embargo se empalma a cabo intrones
raras con diferentes secuencias de sitio de empalme. Mientras que los
spliceosomas menores y mayores contienen el mismo U5 snRNP , el spliceosome
menor tiene diferente, pero funcionalmente análogos para snRNPs U1, U2, U4 y
U6, que se llama, respectivamente,U11 , U12 , U4atac y U6atac. Al igual que el spliceosome importante, sólo
se encuentra en el núcleo.
· Trans-empalme
Trans-empalme es una forma
de empalme que une dos exones que no están dentro del mismo transcrito de ARN.
AUTO-EMPALME
Auto-empalme de intrones
ocurre raras que forman una ribozima , la realización de las funciones de la
spliceosome de ARN solo. Hay tres clases de intrones de empalme de sí mismo, el
Grupo I , Grupo II y Grupo III . Grupo I y II intrones realizar el empalme
similar a la spliceosome sin requerir ninguna proteína. Esta similitud sugiere
que intrones del grupo I y II pueden ser evolutivamente relacionados con el
spliceosome. Auto-empalme también puede ser muy antiguo, y puede haber existido
en un mundo de ARN presentes antes de la proteína. Aunque los dos mecanismos de
empalme se describe a continuación no requieren ninguna proteína que se
produzca, 5 adicionales moléculas de ARN y más de 50 proteínas y moléculas se
utilizan muchos hidroliza ATP. Los mecanismos de empalme utiliza ATP con el fin
de empalmar con precisión de ARNm. Si la celda eran de no usar ninguna de la
ATP, el proceso sería muy inexacto y muchos errores se produciría.
Dos transesterificaciones
caracterizar el mecanismo en el que intrones del grupo I se empalman:
1. 3'OH de un libre de nucleósido de guanina
(o uno ubicado en el intrón) o un cofactor de nucleótidos (GMP, GDP, GTP) ataca
el fosfato en el sitio de empalme de los 5’.
2. 3'OH del 5'exon se convierte en un
nucleófilo y los resultados de transesterificación segundo en la unión de los
dos exones.
El mecanismo en el que
intrones del grupo II se empalman (dos reacciones de transesterificación como
intrones del grupo I) es como sigue:
1. El 2'OH de un adenosina específico en el
intrón ataca el sitio 5 'de empalme, formando así el lazo
2. El 3'OH del exón 5 'desencadena la
transesterificación segundo en el extremo 3' del sitio de empalme con ello
unirse a los exones.
EMPALME tRNA
ARNt (tRNA-como también) de
empalme es otra forma rara de empalme que generalmente se presenta en el tRNA.
La reacción de empalme requiere una bioquímica diferente a las vías de
spliceosomal y auto-empalme. ribonucleasas escindir el ARN y ligasas unen los
exones.
SPLICING ALTERNATIVO
El splicing alternativo
(alternative splicing en inglés) o empalme alternativo permite obtener a partir
de un transcrito primario de mRNA o pre-ARNm distintas moléculas de mRNA
maduras. Este proceso ocurre principalmente en eucariotas, aunque también puede
observarse en virus.
Al transcribirse el ADN a
ARNm se obtiene un transcrito primario de ARN o pre-ARNm que incluye intrones y
exones. Para que este pre-ARNm de lugar a un ARNm debe sufrir un proceso de
maduración del ARNm, que consiste, básicamente, en eliminar todos los intrones.
Sin embargo los intrones y exones no siempre están determinados durante el
proceso de ayuste. La selección de los sitios de ayuste es llevado a cabo por
residuos de serina/arginina de ciertas proteínas conocidas como proteínas SR.
TIPOS DE SPLICING
ALTERNATIVOS
(a) Selección de promotores
alternativos: este es el único método que da lugar a un dominio N-terminal
alternativo. En este caso, cada promotor puede dar lugar a un juego de exones
diferentes.
(b) Selección de sitios de
poliadenilación alternativos: este es el único método que da lugar a un dominio
C-terminalalternativo. En este caso, cada sitio de poliadenilación puede dar
lugar a un juego de exones diferentes.
(c) Retención de intrones:
en este caso en lugar de ayustar los intrones, estos son retenidos en el
transcrito. Este intrón puede expresarse, dar lugar a un codón de parada o
cambiar la pauta de lectura.
(d) Splicing de exones (exon
splicing): en este caso ciertos exones son sujetos a splicing fuera.
BIBLIOGRAFIA CITADA:
http://www.curtisbiologia.com/b1983
http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/Dibulgeneral/Splicing/Splicing.htm
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