sábado, 5 de mayo de 2012

6.2.2 MODIFICACIONES POSTRANSCRIPCIONALES DEL RNA MENSAJERO

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.

Inserción o deleción de bases
Esta riboedición provoca cambios más drásticos, como: 
  • Introducción en el mRNA de cox2 de 4 U en un punto que hace cambiar la pauta de lectura
  • Más de la mitad de los las bases del mRNA de cox3 son U que no estaban codificadas en el genoma.

Bibliografía:
http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/transcripcion%20eucarionte.html
Bioquimica y Biologia Molecular en línea
INFORMACIÓN ACTUALIZADA EN ESPAÑOL PARA LA ENSEÑANZA Y EL APRENDIZAJE
DE ESTAS DISCIPLINAS CIENTÍFICAS

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