La estructura de los ARNm y
el proceso de transcripción en las células eucariotas, es similar a lo
expresado anteriormente para las células procariotas. Sin embargo, debemos considerar
las siguientes diferencias.
Se denominan eucariotas a
todas las células que tienen su material hereditario, fundamentalmente su
información genética, encerrado dentro de una doble membrana,la envoltura
nuclear; la cual delimita un núcleo celular.
Las células eucariotas son
las que tienen núcleo definido gracias a una membrana nuclear, al contrario que
las procariotas que carecen de dicha membrana nuclear, por lo que el material
genético se encuentra disperso en ellas (en su citoplasma), por lo cual es
perceptible solo al microscopio electrónico. A los organismos formados por
células eucariotas se les denomina eucariontes.
La alternativa a la
organización eucariótica de la célula la ofrece la llamada célula procariota.
En estas células el material hereditario se encuentra en una región específica
denominada nucleoide, no aislada por membranas, en el seno del citoplasma. Las
células eucariotas no cuentan con un compartimento alrededor de la membrana
plasmática (periplasma), como el que tienen las células procariotas.
El paso de procariotas a
eucariotas significó el gran salto en complejidad de la vida y uno de los más
importantes de su evolución.1 Sin este paso, sin la complejidad que adquirieron
las células eucariotas no habrían sido posibles ulteriores pasos como la
aparición de los seres pluricelulares. La vida, probablemente, se habría
limitado a constituirse en un conglomerado de bacterias. De hecho, los cuatro
reinos restantes proceden de ese salto cualitativo.
El éxito de estas células
eucariotas posibilitó las posteriores radiaciones adaptativas de la vida que
han desembocado en la gran variedad de especies que existe en la actualidad.
a) Las células eucariotas
poseen tres clases de ARN polimerasas (I, II y III), las cuales se utilizan para
sintetizar los distintos tipos de ARN existentes.
b) Los extremos 3’ y 5´ de
los ARNm están modificados. En el caso del extremo 5’ encontraremos una
estructura denominada CAP y, en el correspondiente extremo 3’, se encuentra
adherido una larga secuencia de nucleótidos cuya base nitrogenada es la Adenina
(Cola Poly A)
c) Las moléculas de ARNm,
luego de ser sintetizas, son modificadas. Los “transcriptos primarios”
eucariotas sufren un proceso por el cual determinadas secuencias (Intrones) son
eliminadas.
d) Los ARNm eucariotas son
Monocistrónicos.
En las células del tipo
Eucariota, encontramos tres tipos de ARN polimerasa las cuales se denominan:
ARN polimerasa I, ARN polimerasa II y ARN polimerasa III. Sus composiciones en
sub unidades son complejas y aun no se conoce en exactitud la función de cada
una de estas sub unidades. Lo que sí se conoce con exactitud, es la
localización y el producto de cada una de ellas.
La mayoría de los promotores
tienen una secuencia denominada TATA box o Caja Hogness, centrada a –25 Pb del
punto de inicio. Esta TATA box es idéntica a la mencionada en la Transcripción
de las células Procariotas, variando solamente en su localización.
Los promotores de la ARN
Polimerasa II muestran una mayor variación en secuencia y la enzima es incapaz
de iniciar la transcripción sola, sino que requiere de una serie de factores de
transcripción, los cuales son los encargados del reconocimiento de un promotor
particular. Recordemos que, en las células Procariotas, el factor sigma es el
que le confiere a la ARN Polimerasa la capacidad de seleccionar a cada uno de
los promotores.
Los promotores Eucariotas no
trabajan solos para asegurar una transcripción eficaz. En algunos genes o tipos
celulares, la actividad de un promotor está aumentada por la presencia de otra
secuencia conocida como Exaltador o Enhacer.
Si bien la síntesis y
estructura de los ARN mensajeros en Eucariotas es similar a las
Procariotas, deben
mencionarse las siguientes diferencias:
a) Ambos extremos están
modificados, el 5’ presenta una estructura denominada CAP (caperuza) y el 3’
contiene una secuencia de Ácido Poliadenílico denominada Cola
Poly A.
b) La molécula que sirve de
molde para la síntesis de proteína (ARNm maduro) es más corta que el ARN
mensajero recién sintetizado (Pre – ARN mensajero). Esto se debe a que los
últimos sufren un proceso de eliminación de secuencias no codificantes. Dicho
proceso se denomina Splicing.
Diferencias entre la
transcripción procarióticas y eucarióticas
1._ En los procariotas el
ARNm no tiene ni caperuza ni cola.
2._ Tampoco tiene intrones y
por lo tanto no requiere de un mecanismo de maduración.
3._ Al mismo tiempo que el
ARNm se transcribe se está ya traduciendo.
4._ Los genes son
policistrónicos, esto es, un ARNm contienen información para varias proteínas.
5._ En los eucariotas, la
transcripción y la traducción no están acopladas, y se producen en
compartimentos diferentes. Esto implica una regulación distinta para cada
proceso.
En las células del tipo
Eucariota, encontramos tres tipos de ARN polimerasa las cuales se denominan:
ARN polimerasa I, ARN polimerasa II y ARN polimerasa III. Sus composiciones en
sub unidades son complejas y aun no se conoce en exactitud la función de cada
una de estas sub unidades. Lo que sí se conoce con exactitud, es la
localización y el producto de cada una de ellas.
La RNA-polimerasa I se
localiza en el nucléolo por ser donde se transcriben activamente los rRNA. Es
muy abundante y es la más activa. La cromatina que transcribe está totalmente
desprovista de nucleosomas para permitir la transcripción rápida y continua de
estos genes.
La RNA-polimerasa II
transcribe todos los genes que se traducen y los snRNA de tipo U (menos el U6
que lo hace la RNA-polimerasa III), por lo que se considera la más
representativa y es a la que se suele aludir cuando no se especifica el tipo de
polimerasa.
Es menos activa que la RNA-polimerasa I porque debe eliminar los
nucleosomas a su paso.
La RNA-polimerasa III es la
más compleja y menos abundante, y transcribe todo tipo de RNA pequeños.
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