BIOLOGIA MOLECULAR: 6.1 Organismos procarióticos:

Transcripción en Células Procariotas

La expresión génica se concretiza por la transformación de la información genética desde moléculas de ADN a moléculas de ARN y desde estas hasta los polipéptidos correspondientes.

Las moléculas de ARN son sintetizadas usando como molde a segmentos específicos de ADN, en la reacción de polimerización que es catalizada por la enzima conocida como ARN polimerasa.

Debemos tener en cuenta antes de sumergirnos en el proceso de transcripción:

A) Los precursores en la síntesis de ARN (unidades estructurales) son cuatro

ribonucleótidos trifosfatados: rATP; rCTP; rGTP; rUTP

B) La secuencia de bases, del ARN a polimerizar, esta determinada por medio de la secuencia de bases de la molécula de ADN utilizada como molde para su síntesis. He ahí que se la denomine Cadena Molde de ADN.

C) La cadena de ARN crece en dirección 5’ – 3’. Esta dirección coincide con la síntesis de ADN.

D) La ARN polimerasa, a diferencia de la ADN polimerasa, es capaz de iniciar su síntesis sin la presencia de ningún tipo de molécula cebadora.

Etapas en la síntesis del ARN mensajero

Con la finalidad de ordenar el estudio de la transcripción, dividiremos la misma en cuatro etapas fundamentales:

1° etapa- UNIÓN de la ARN polimerasa al ADN

2° etapa- INICIACIÓN de la síntesis

3° etapa- ELONGACIÓN de la cadena de ARN mensajero

4° etapa- TERMINACIÓN de la síntesis y liberación de la cadena de ARNm.

INICIACIÓN de la síntesis del ARN mensajero

La iniciación se produce mediante la unión de la ARN polimerasa (Holoenzima) al ADN de doble cadena. Para que la cadena molde esté disponible para el apareamiento de bases con los ribonucleótidos, las dos cadenas de ADN deben separarse. El desenrollamiento es local y se produce cuando la Holoenzima contacta con la TATA Box.

Una vez que el complejo promotor se encuentra abierto, la ARN pol. Comienza la síntesis. La fase de iniciación no se completa hasta que se hallan polimerizado los primeros seis ribonucleótidos.

ELONGACIÓN de la cadena:

Después que se han colocado los primeros seis ribonucleótidos, la ARN polimerasa sufre un cambio en su conformación, perdiendo la sub unidad _. Se continúa la síntesis en el estado de Core anteriormente descrito.

El Core se mueve a lo largo del ADN colocando los ribonucleótidos complementarios a la cadena de ADN molde, abriendo la hélice a medida que se desplaza. Los ribonucleótidos se unen al extremo 3’ de la cadena de ARN en crecimiento, formándose un Híbrido ARN-ADN en la región desenrollada, el cual se mantiene estabilizado mediante enlaces puente de Hidrógeno. El híbrido tiene una longitud aproximada de 12 pb y el nuevo ARN es liberado de estas uniones cuando el ADN recupera su estado de doble hélice por desplazamiento del Core.

TERNINACIÓN y LIBERACIÓN del ARN sintetizado

La terminación ocurre en una secuencia determinada del ADN, denominada Secuencia Ternimadora. En este punto, la enzima deja de añadir los ribonucleótidos a la cadena de ARN en crecimiento, liberando el producto terminado y disociándose del ADN. La terminación requiere que todos los enlaces Puente de Hidrógeno, que mantenían al Híbrido ARN – ADN, se rompan volviéndose a reconstituir el ADN dúplex.

Las secuencias terminadoras muestran las siguientes similitudes:

i) Todas contienen secuencias Palindrómicas justo antes del punto de terminación. El palíndromo está caracterizado por poseer repeticiones inversas

conteniendo un segmento central no repetido (ej. ATCATCGACTA).

ii) La secuencia palindrómica continúa con una secuencia de pares A-T, las cuales producen en el ARN mensajero una secuencia de 6 a 8 Uracilos en el extremo transcripto.