Los productos inmediatos de
la transcripción se denominan transcritos primarios y no son necesariamente
funcionales; muchos de ellos son específicamente alterados en varias formas.
Estas modificaciones no son iguales para todos los tipos de ARN, cada uno
tienen sus propias particularidades.
Los procesos de maduración son
los que llevan a los transcritos primarios a convertirse en transcritos
maduras.
Todos estos procesos ocurren
mientras el RNA se está transcribiendo, demostrándose en algunos casos la
interdependencia entre transcripción y maduración.
Las diferencias entre los
procariotas y las eucariotas relativas a la maduración del RNA se centran en el
mRNA, además del ayuste, sufre una serie de modificaciones en 5’ y en 3’ que,
de forma sucesiva o simultánea, van a ocurrir en el núcleo.
Estas modificaciones son:
Adición de la Caperuza
Poliadenilación
Ayuste de Intrones nucleares
Riboedición (Correcion del
mRNA)
ADICIÓN DE LA CAPERUZA
La caperuza o casquete de
los mRNA es un 7-metilguanilato unido al primer nucleótido del RNA por un
enlace 5’-5’ trifosfato. Esto hace que la guanosina añadida se una en sentido
opuesto al del resto de la cadena polinucleotídica
Algunas funciones de la
caperuza son:
*Proteger la molécula frente
a la acción de exonucleasas inespecíficas.
*Marcar el hnRNA como
sustrato de otras reacciones de procesamiento en el núcleo.
*Ayudar a los ribosomas a
reconocer el mRNA para iniciar la traducción; se ha visto que la caperuza es
reconocida por uno de los factores de traducción, aunque no es una etapa
imprescindible.
*Ayudar al desalojo del
promotor en el comienzo de la elongación, o sea, a la eliminación de los
factores de iniciación que no se necesitan en la elongación. O lo que es lo
mismo: intervenir en el paso de iniciación a elongación
*Ayudar a procesar el primer
intrón del transcrito.
POLIADENILACIÓN DE LOS MRNA
El extremo 3’ de los mRNA no
se corresponde con la posición donde se termina la transcripción, sino que es
más corto, aunque presente una secuencia adicional en 3’: la cola de poli-A. La
presencia de esta cola es muy útil experimentalmente ya que permite la
purificación de los mRNA celulares empleando técnicas de afinidad con soportes
sólidos unidos a un oligo.
La poliadenilación está
estrechamente ligada a la terminación pues el corte del RNA favorece la
terminación al desestabilizar la interacción con la RNA-polimerasa.
La función de la Poliadenilacion del mRNA
todavía no está clara:
*Parece intervenir en el
transporte del mRNA al citoplasma.
*Parece determinar la
duración de la semivida del mRNA.
*Interviene en la correcta o
eficiente traducción del mRNA.
*Parece ser la señal que
indica los hnRNA que van a madurar y los que no.
*Parece ser esencial para el
ayuste del último intrón.
AYUSTE DE LOS INTRONES
NUCLEARES
Este es un proceso que puede
ocurrir mientras se está transcribiendo el gen o, más habitualmente, una vez
que el gen completo está transcrito. La eliminación de un intrón de grupo III
,y también de los de grupo II está determinada por su secuencia o secuencia,
pero no por su tamaño. Para definir un intrón se necesitan dos secuencias
específicas en la unión intrón-exón, que se denominan sitio 5’ o donador y
sitio 3’ o aceptor, así como una secuencia interna, denominada sitio de
ramificación o CURAY, situada a 18-40 nt del sitio 3’.
En conjunto, se llaman
sitios o centros de ayuste. En los sitios 5’ y 3’ sólo dos nucleótidos son
esenciales mientras que en el de ramificación solamente uno (marcados en mayor
tamaño en la figura) por lo que los intrones comenzarán por GU y terminarán por
AG. El resto de los nucleótidos pueden variar ligeramente sobre la secuencia
consenso expuesta.
Formación del Ayustosoma:
Las etapas de formación del
ayustosoma y eliminación del intrón se resumen en la siguiente figura:
La unión de U1 en el centro
5’ se produce gracias a la hibridación entre el snRNA U1 (o U11) y la secuencia
del pre-mRNA. Se aparean de 5 a 7 nucleótidos, lo que justifica la gran
conservación del sitio 5’.
La unión de U2 (o U12) al
sitio de ramificación necesita ATP. La secuencia del snRNA es complementaria a
la del sitio de ramificación, pero no aparea la A.
U4 y U6 se añaden en forma
de un único complejo ya que las secuencias de sus snRNA son parcialmente
complementarias.
La liberación de U1 y U4,
con gasto de ATP, permite que U6 interaccione con U2. La doble hélice formada
por U2/U6 forma el centro catalítico del ayustosoma
Tras la reacción de ayuste,
las snRNP U2, U5 y U6 quedan unidas al lazo del intrón.
RIBOEDICIÓN: EDICIÓN O
CORRECCIÓN DEL mRNA TRANSCRITO
En los mRNA de mitocondrias
y cloroplastos de muchos organismos se producen cambios en la información
contenida en el mRNA. Estos cambios de modificación o inserción de bases se
denominan riboedición.
Los gRNA
La riboedición no se produce
al azar sino específicamente gracias a una serie de pequeños RNA llamados RNA
guía (gRNA) que están codificados en locus específicos del genoma. Los gRNA son
moléculas de 60-80 nt que llevan unos bloques de poli(U) en el extremo 3’ y en
su extremo 5’ la secuencia que ha de aparearse con el RNA a editar. Al
hibridarse con el mRNA, determinan el sitio exacto donde se va a editar el
mRNA. Donde el gRNA se ha apareado al mRNA se une la maquinaria necesaria
(editosoma) que permite modificar la secuencia.
Los gRNA se transcriben como
genes independientes, por lo que una mutación en una proteína cuyo RNA se edita
puede hacerse mutando el propio gen, así como mutando su gRNA. La edición se
realiza desde 3’ hacia 5’ en el transcrito, por lo que hay que esperar a que
esté completamente transcrito y ayustado.
Modificación de bases
Se varía la composición de
bases, no su número. Lo más frecuente es el cambio C por U mediante la acción
de una enzima denominada citidina-desaminasa. Otra modificación menos frecuente
es la de A por G causada por la adenosina-desaminasa. Si en el DNA no hubiera T
en lugar de U, las desaminaciones de la C no se detectarían como errores y se
acumularían mutaciones. Estas desaminasas reconocen unos 26 nt alrededor del
sitio a editar, que tienen que estar en forma de RNA bicatenario.
Bibliografía:
http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/transcripcion%20eucarionte.html
Bioquimica y Biologia
Molecular en línea
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