martes, 8 de mayo de 2012

6.2.2 MODIFICACIONES POSTRANSCRIPCIONALES DEL RNA MENSAJERO


Los procesos de maduración son los que llevan a los transcritos primarios a convertirse en transcritos maduras. Mostrados sobre un mRNA, son:

Splicing: Todos los Pre- ARN m sufren un proceso denominado Splicing, que tiene como finalidad eliminar a los Intrones (secuencias no codificantes). Este proceso ocurre en el núcleo y da origen al ARN m que será desplazado al citoplasma, para ser partícipe del proceso de Traducción. En el Splicing son descartados del 50% al 90% del Pre-ARNm (transcripto primario). Los elementos remanentes (exones) son unidos o ensamblados. El número de intrones, generalmente sobrepasa al de los Exones.



Cap: El extremo 5’ contiene dos nucleótidos conectados que siempre están metilados (-CH3). La reacción de la incorporación del CAP ocurre inmediatamente después de iniciada la transcripción y siempre precede a cualquier modificación que se le realice al ARN m precursor. El CAP tendría la función de proteger al ARNm de la degradación, con lo cual aumenta su vida media.


Cola Poly A: En el extremo 3’, según se mencionó antes, los ARNm Eucariotas contienen una secuencia de 20 a 200 nucleótidos que poseen como base nitrogenada a la Adenina. La secuencia Poly A no está codificada en el ADN, sino que es añadida al ARN después de finalizada la transcripción. La función de la Cola Poly A es la de aumentar la estabilidad de los ARN m.



Regulación de la Transcripción

En el caso de las eucariotas, el proceso se realiza en el núcleo, y es similar al de las procariotas, pero de mayor complejidad. Diferentes ARNp transcriben distintos tipos de genes. La ARNpII transcribe los pre-ARNm, mientras que la ARNpI y ARNpIII transcriben los ARN-ribosomales y ARNt, respectivamente. Los ARNs transcritos son modificados posteriormente. El pre-ARNm,por ejemplo, sufre un proceso de maduración que tras cortes y empalmes sucesivos elimina ciertos segmentos del ADN llamados los intrones para producir el ARNm final. Durante este proceso de maduración se puede dar lugar a diferentes moléculas de ARN, en función de diversos reguladores. Así pues, un mismo gen o secuencia de ADN, puede dar lugar a diferentes moléculas de ARNm y por tanto, producir diferentes proteínas. Otro factor de regulación propio de las células eucariotas son los conocidos potenciadores (en inglés: "enhancers"), que incrementan mucho (100 veces) la actividad de transcripción de un gen, y no depende de la ubicación de éstos en el gen, ni la dirección de la lectura.




Dentro del metabolismo celular, encontraremos enzimas que son necesarias en forma continua y otras que solo se necesitan en determinadas circunstancias. Las primeras se sintetizan siempre, mientras que las segundas solo son sintetizadas en determinadas condiciones. Es decir que, la célula, debe contar con mecanismos que le permitan regular esta síntesis, ya que sería un gasto de energía innecesario el transcribir y traducir una proteína que luego no ha de ser utilizada.



Los principales mecanismos de regulación de la expresión génica, recaen en el proceso de transcripción. Es así como, la célula podrá “elegir” qué genes transcribe y cuáles no, dependiendo de las necesidades metabólicas reinantes en ese momento. Cada día se postulan más mecanismos por los cuales la transcripción puede ser regulada, nosotros nos dedicaremos al estudio del mecanismo clásico de regulación: el Modelo del Operón.
El Modelo del Operón fue descripto en células Procariotas, por los investigadores franceses Francois Jacob y Jacques Monod, quienes se hicieron acreedores del Premio Nobel en el año 1965.



Tal como postularan Jacob y Monod, los grupos de genes que codifican para proteínas asociadas se encuentran en unidades conocidas como Operones. Un Operón está constituido por: un Promotor, un Operador y Genes Estructurales. 

El Promotor, según vimos en el apartado anterior, es el lugar del ADN en el cual se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción. El operador es una secuencia de nucleótidos que se encuentra interpuesto entre el promotor y los genes estructurales. Los Genes Estructurales son las porciones de ADN que codifican para la síntesis de las proteínas asociadas metabólicamente.

 La transcripción de los Genes Estructurales depende de la actividad de otro gen denominado Gen Regulador, que generalmente esta ubicado a unos cientos de pares de bases del sitio promotor. 

El gen Regulador codifica para una proteína que tiene afinidad para unirse al operador. Siempre que el represor se encuentre unido a esta proteína, se verá boqueada la unión de la ARN polimerasa al promotor, inhibiéndose así la transcripción de los Genes estructurales.


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