Eucariotas superiores
Todas las células de un organismo tienen todos los genes, por lo que ha de haber una regulación en la expresión de estos genes. Dentro de esta regulación distinguimos entre regiones reguladoras y factores de transcripción. Regiones reguladoras Promotores Elementos o secuencias de control, situados en 5’, normalmente “Enhancers”, que puede estar en 5’ o 3’, o incluso, lejos del gen Factores de transcripción Factores generales o basales Factores constitutivos Factores específicos Regiones reguladoras Para que haya una correcta expresión del gen, debe haber regiones que controlen esta expresión, que son las secuencias de control o reguladoras. Continue reading ‘Eucariotas superiores’
Eliminación de los intrones del mRNA
La mayoría de los mRNA tienen intrones, normalmente varios y de diferentes tamaño. Hemos de preguntarnos si, cuando existen varios intrones en un gen, se eliminarán siempre en el mismo orden. Esto se ha estudiado con Northerns. Se ha observado que hay un orden preferente de eliminación de intrones, tal y como se ve en la tabla. No se eliminan en orden secuencial 5’ – 3’, sino que sigue otro orden. Parece ser que el hecho de eliminar un intrón favorece la eliminación de otros. Para localizar los intrones emplearemos la comparación del DNA genómico con el cDNA. Frecuencia de perdida de los intrones individualesNúmero de intrones eliminadosA B C D E F G 1 5 0 0 0 30 60 5 2 20 20 0 2 60 60 25 3 5 5 5 30 100 95 60 4 10 25 35 95 90 90 55 5 40 75 65 85 100 75 60 6 55 100 80 90 100 100 80 No existen grandes regiones de homología en las zonas de conexión intrón – exón, sino que se trata de pequeñas secuencias consenso. Siempre existe la misma secuencia al empezar y acabar el intrón, GT – intrón – AG. Obviamente hay excepciones, ya que hay genes que pueden tener secuencias que pueden ser AT – intrón – AG. En eucariotas superiores también habrá regiones ricas en pirimidinas antes de AG en el extremo 3’ del intrón. Un mRNA puede pasar correctamente por el proceso de splicing en cualquier célula, una excepción serían lo que se conoce por splicing alternativo, como ya veremos más adelante. Existen enferemedades que pueden estar ocasionadas por mutaciones en el proceso de splicing. Además, existen lugares de splicing crípticos, que no utilizarán en condiciones habituales, pero que sí se emplearán en caso de que le ocurra algo al lugar de splicing habitual. La liberación del lugar de splicing 5’ se produce por una transesterificación provocada por el grupo hidoxilo unido al carbono 2’ de un nucleótido de Adenosina, de una secuencia conservada que es 5’-UACUAAC-3’. El resultado de esta reacción es la rotura del enlace fosfodiester que une el primer nucleótido del intrón, acompañado por la formación de una nuevo enlace fosfodiester de este primer nucleótido con la adenosina del centro del intrón, del centro de ramificación, mediante una unión 5’ – 2’. El intrón tiene ahora una estructura en forma de loop que se conoce como lariat. La rotura del lugar 3’’ de splicing y la unión de los exones es el resultado de una nueva transesterificación , provocada por el grupo OH unido a la parte upstream del exon. Este grupo ataca la unión fosfodiester en el lugar 3’ de splicing, provocando la liberación del intrón en forma de lariat, que será linearizado y degradado. Al mismo tiempo, los extremos de los exones se unirán. Las secuencias de splicing son reconocidas por las smRNPs, small ribonucleoproteins, formadas a partir de smRNAs y unas diez proteínas. En el proceso de splicing hacen falta smRNPs, como U1, U2 y U5, además de U4/U6. Junto a esto harán falta algunos factores de splicing más. Se observó que la smRNP U1 tiene en su extremo 5’ 14 nucleótidos no aparejados, que son bastante complementarios a los del lugar 5’ de splicing, de manera que por complementariedad se unirán. U2 tienen complementariedad con el punto de ramificación. U3 se une al extremo 3’ de splicing,pero no por complementariedad, sino por interacciones de proteínas. Todo esto se une sobre el precursor, formando lo que se conoce como spliceosoma. En primer lugar se une U1 al lugar 3’ de splicing, para que después se unan los factores que se conocen como U2AF, que son factores auxiliares que se unirán a la tira de pirimidinas, de manera que permitirán la unión de U2. U2 se une por complementariedad al punto de ramificación, formando el total lo que se conoce como complejo A. Se unen también las proteínas SR, ricas en serinas y argininas. El papel de estas proteínas es el de evitar que al hacer splicing se salten intrones en lo que se conoce como Intron skipping. Estas proteínas unen U1 con U2AF, lo que provoca una curvatura en el RNA. Después llega el complejo U4/U6, que se une a U2. U5 se une al exón situado downstream. Este es el momento cuando se establece contacto entre U1 y U2. El proceso de splicing se inicia al liberarse U1 y U4. U6 se unirá donde se unía U1. La proximidad de U2 y U6 dispara las reacciones de transesterificación, con lo que se liberará el intrón.
PROCESOS DE MADURACIÓN
El resultado de la acción de la RNA polimerasa II es un RNA heterogéneo, o transcrito primario. Este transcrito deberá pasar por un proceso de maduración antes de ser el producto definitivo. Capping El RNA maduro eucariota necesita un capping en el extremo 5’. Consiste en la adición del 7 metilguanilato en el extremo 5’ de la cadena, impidiendo así que haya extremos 5’ libres en la cadena. Actúan una serie de enzimas, como la guaninil transferasa, que añade el guanilato; la guanil – 7 – metil transferasa, que metila el guanilato en la posición 7; y por último, la 2’ – O – metil transferasa, que es capaz de metila grupos en posición 2’ O. El capping es necesario para iniciar la traducción, ya que sin capping, no se podrá traducir. Se cree que el capping puede influir en el transporte del RNA y que además le puede proteger contra una posible degradación. Poli A LA mayoría del RNA eucariota tienen una cola de 20 a 200 As, que no están codificadas por la secuencia de DNA, sino que se añaden después. Para que se produzca la adición de A es necesaria la presencia de una secuencia concreta, que es la señal AATAAA, en el DNA. Está situado entre 10 y 30 pb de distancia de CA, donde se producirá el corte. Se ha visto que existen zonas de GTGT a 10 – 30 pb en dirección de CA, en dirección 3’. Hacen falta una serie de factores para que se produzca la adición de poli A.
• CFI y CFII ( Cleavage factor): son los factores que tienen actividad endonucleasa y permiten cortar el RNA. • CPSF ( Clevage poly adenilation stimulating factor): reconocerá la secuencia AAUAAA. • CstF: Se une a la región rica en GU. • Poli A polimerasa: sintetia la cola de poli A. • PAB (poly A binding protein): provoca que se de la adición de A a la secuencia de RNA. Si mutase la secuencia AATAAA, no se produciría la cola de poli A, a la ve que tampoco se podría producir una correcta terminación de la transcripción. No se producirá una correcta terminación si la polimerasa no pasa por la señal de poli A. Es posible que sea debido a algún factor antiterminador, unido a la polimerasa, que al pasar por esta señal se liberase. Es posible tambien que la polimerasa no tenga antiterminador, sino que funcione sin él, lo que provocaría que una parte de los transcritos que se sintetizasen fuesen incompletos. Se cree posible que el factor antiterminador pueda ser el TFIIS.
