Transcripción en procariotas y eucariotas V22
Summary
TLDRThis educational video script explores the process of transcription, detailing how DNA is copied into RNA. It contrasts transcription in prokaryotes, which occurs in the cytoplasm, with eukaryotes, where it happens in the nucleus. The script explains the roles of RNA polymerase enzymes, the initiation at promoter regions, and the addition of a protective cap and poly-A tail in eukaryotes. It also covers the differences in termination signals and the maturation process, including splicing out introns and the alternative splicing that allows for protein diversity. The script provides a comprehensive look at the journey from DNA to functional RNA molecules.
Takeaways
- 🧬 The transcription process involves copying DNA into RNA, which occurs in the nucleus of eukaryotes and in the cytoplasm of prokaryotes.
- 🌐 A key difference between eukaryotic and prokaryotic transcription is the location: nucleus vs. cytoplasm.
- 🔬 Only one of the two DNA strands, known as the template strand, is copied during transcription.
- 🧪 RNA polymerase enzymes are involved in transcription, with a single type in prokaryotes and three types in eukaryotes.
- 📝 Transcription is divided into stages: initiation, elongation, and termination, with a possible maturation phase in eukaryotes.
- 🔑 The promoter region in DNA is crucial for the start of transcription, recognized differently by RNA polymerase in prokaryotes and eukaryotes.
- 📖 During initiation, RNA polymerase opens a transcription bubble and begins copying the DNA template into RNA.
- 🧵 Elongation involves the RNA polymerase moving along the DNA template, synthesizing the RNA strand by adding ribonucleotides complementary to the DNA.
- 🔚 Termination occurs when RNA polymerase reaches termination sequences, releasing the complete RNA transcript from the DNA.
- 🧵 In eukaryotes, the newly transcribed RNA undergoes maturation, including the addition of a protective cap and a poly-A tail, and intron removal through splicing.
Q & A
What is transcription in the context of DNA to protein synthesis?
-Transcription is the process by which information from DNA is copied into RNA, serving as a template for protein synthesis.
Where does transcription occur in eukaryotic cells?
-In eukaryotic cells, transcription occurs in the nucleus.
What is the difference between transcription in prokaryotes and eukaryotes?
-In prokaryotes, transcription occurs in the cytoplasm, whereas in eukaryotes, it takes place in the nucleus. Additionally, prokaryotes use a single RNA polymerase for all genes, while eukaryotes have three types of RNA polymerases.
What is the role of the template strand in transcription?
-The template strand is the DNA strand that is copied into RNA during transcription.
What are the enzymes involved in transcription?
-The enzymes involved in transcription are RNA polymerases.
What is the role of the promoter region in transcription?
-The promoter region is a specific DNA sequence where RNA polymerase binds to initiate transcription.
How does the RNA polymerase recognize the start site for transcription?
-In prokaryotes, RNA polymerase recognizes the promoter region directly, while in eukaryotes, it requires transcription factors to identify the start site.
What is the function of the 5' cap in eukaryotic mRNA?
-The 5' cap in eukaryotic mRNA serves as a protective structure and is a signal for initiation during translation.
What is the significance of the poly-A tail in eukaryotic mRNA?
-The poly-A tail is a sequence of adenine nucleotides that protects the mRNA molecule and aids in its stability and export from the nucleus.
What is the role of splicing in eukaryotic gene expression?
-Splicing is the process where introns are removed and exons are joined together to form mature mRNA that can be used for protein synthesis.
How does alternative splicing contribute to protein diversity?
-Alternative splicing allows for the reorganization of exons, which can change the order or lead to different combinations, resulting in the production of different proteins from the same gene.
Outlines
🧬 Transcription Process in Prokaryotes and Eukaryotes
This paragraph discusses the transcription process, which is the method by which DNA is copied into RNA. It highlights the differences between prokaryotic and eukaryotic transcription. In prokaryotes, transcription occurs in the cytoplasm, while in eukaryotes, it occurs in the nucleus. The paragraph explains the role of the template strand in DNA and the enzymes involved, such as RNA polymerase. It also details the stages of transcription, including initiation, elongation, and termination, and the differences in promoter recognition and the involvement of transcription factors in eukaryotes. The paragraph concludes with a description of the transcription bubble and the direction of transcription.
🌟 mRNA Processing and Splicing in Eukaryotes
This section delves into the post-transcriptional modifications that occur in eukaryotes but not in prokaryotes. It describes the addition of a protective cap and a poly-A tail to the mRNA molecule after transcription. The paragraph explains the role of the cap in translation initiation and the protective function of the poly-A tail. It also covers the maturation process unique to eukaryotes, where introns are removed, and exons are spliced together, forming mature mRNA that can leave the nucleus for protein synthesis in the cytoplasm. The concept of alternative splicing, which allows for the creation of different proteins from the same genetic material, is also introduced, providing an example of how it can lead to the production of antibodies against new viruses.
🔬 Comparison of mRNA in Prokaryotes and Eukaryotes
The final paragraph provides a comparative overview of mRNA in prokaryotes and eukaryotes. It points out the absence of a 5' cap and a poly-A tail in prokaryotic mRNA, which are present in eukaryotic mRNA. The paragraph summarizes the post-transcriptional modifications, including capping, methylation, poly-A tail addition, intron removal, and mRNA export from the nucleus to the cytoplasm. It concludes by setting the stage for the next topic, which will be protein synthesis, hinting at the upcoming discussion of how mRNA is translated into proteins in the ribosomes.
Mindmap
Keywords
💡Transcription
💡Eukaryotes
💡Prokaryotes
💡Template Strand
💡RNA Polymerase
💡Promoter Region
💡Transcription Bubble
💡5' to 3' Direction
💡Capping
💡Polyadenylation
💡Splicing
Highlights
Transcription is the process by which RNA is copied from DNA.
In eukaryotes, transcription occurs in the nucleus, while in prokaryotes it occurs in the cytoplasm.
Only one of the two DNA strands, the template strand, is copied during transcription.
RNA polymerase enzymes are involved in the transcription process.
In prokaryotes, a single RNA polymerase copies all genes, whereas eukaryotes have three types of RNA polymerases.
Transcription is divided into three phases: initiation, elongation, and termination.
Initiation involves the RNA polymerase locating a promoter region to begin transcription.
Eukaryotic RNA polymerase requires transcription factors to identify the start site of transcription.
During elongation, RNA polymerase copies the DNA template strand into RNA, incorporating ribonucleotides.
In eukaryotes, a 5' cap is added to the transcribed RNA after transcription.
Termination occurs when RNA polymerase reaches termination sequences, releasing the complete RNA transcript from the DNA.
Eukaryotic transcription is followed by a maturation phase, which does not occur in prokaryotes.
Eukaryotic genes are fragmented with exons (coding regions) and introns (non-coding regions).
Splicing is the process of removing introns and joining exons to form mature mRNA.
Alternative splicing allows for the creation of different mRNA transcripts from the same DNA, leading to diverse proteins.
The mature mRNA exits the nucleus to be translated into proteins in the cytoplasm.
Post-transcriptional modifications include capping, methylation, polyadenylation, and splicing.
Prokaryotic mRNA does not have a cap, poly-A tail, or introns, and can be translated directly without maturation.
The process of transcription and translation is essential for protein synthesis in all living organisms.
Transcripts
hola siguiendo con el esquema que nos
presenta el flujo de la información
desde el adn hasta proteínas hoy vamos a
hablar de la transcripción la
transcripción es ese proceso por el cual
a partir de adn se copian arnés
este proceso ocurre en eucariotas en el
núcleo pero en procariotas lógicamente
ocurre en disperso por el citoplasma
bacteriano por lo tanto eso será ya la
primera diferencia entre la
transcripción de eucariotas y
procariotas va a haber muchas más
bueno pues antes de empezar deciros que
de las dos armas que contiene el adn
solamente una es la que lleva va a ser
copiada y la otra es lo que se llama a
de hebra informativa o codificante y
esta hebra que va a ser copiada es la
que vamos a llamarle hebra molde
con respecto a los enzimas que van a
participar son las errónea polimerasas y
deciros también que en procariotas
solamente es una hernia polimerasa que
copia todos los genes mientras que en
eucariotas tenemos tres tipos de rn a
polimerasas y al igual que la
replicación vamos a dividir las fases de
la transcripción en iniciación
elongación y terminación
tras la terminación puede venir una fase
de maduración bien pues para iniciar la
transcripción lo primero que tiene que
ocurrir es que la arn polimerasa
localice una zona donde debe comenzar
esa región es lo que se llama región
promotora y además en esta zona es donde
incluso la hernia primera se va a elegir
cuál de las dos hebras es la que se va a
copiar
esta zona promotora se caracteriza
porque tiene una secuencia de bases que
repiten y que es la zona que va a
reconocer la polimerasa como el lugar de
inicio de la transcripción en
procariotas la erne polimerasa reconoce
en la zona productora mientras que en
las eucariotas se necesita que la red
polimerasa haya también unos factores de
transcripción que digamos le van a
indicar la zona de inicio de esa
transcripción o sea que esa es otra
diferencia entre la transición en
procariotas y eucariotas el
reconocimiento del promotor
arn polimerasa lo que va a hacer es que
se abra una burbuja de transcripción
rojo de transcripción y por ahí comienza
se inicia la transcripción y como
recordaréis que las arene polimerasas no
necesitan ningún tipo de cebador
comienza la transcripción en dirección 5
prima 3 prima aquí podemos ver en
detalle cómo la línea polimerasa va
transcribiendo va copiando formando una
hebra de rn gracias a la hebra molde
pero lo que va incorporando son ribó
nucleótidos es decir no contendrá timina
la hebra que se están sintetizando y por
el contrario el nucleótido que aparecerá
sustituyendo a la timina como
complementaria de la adenina será el
bacilo esta hebra que estamos viendo
aquí es lo que se llamaría transcrito de
arn
en esta fase de la educación la rm
polimerasa de la cadena de adn en
dirección 3 prima 5 prima y ella bar
agricorp orando los nucleótidos en
dirección 5 prima 3 prima la unión de
los nucleótidos se produce formándose un
enlace esther con lo cual se libera un
fósforo inorgánico por cada nucleótido
que se incorpora a la nueva hebra en
esta imagen podemos ver lo que os acabo
de decir de las direcciones de copia 5
prima tres primas y de lectura tres
prima cinco prima y vemos cómo se va
formando el arn y copia de la hebra
molde
durante la fase de long acción hay
también una diferencia importante entre
procariotas y eucariotas porque en
eucariotas se le añade
despuésde transcritos unos 30
nucleótidos una caperuza y que va a ser
una caperuza protectora es la meta y
guanosina que va a funcionar como una
señal de inicio durante la traducción
la fase de finalización se produce
cuando se llega a unas secuencias de
terminación que la arn polimerasa
reconoce y en ese momento el área de
transcrito completo queda liberado de lo
que es la hebra del adn y se cierra la
burbuja de transcripción las señales de
terminación en horario estás son palin
dromi cas están sobretodo formadas por
vanina sic y toxinas y algunas tímidas
esto lo que va a hacer es que se forma
un bucle que va a favorecer la
separación del aire ni transcrito de las
doble hebras del adn
en huécar yo estás en cambio la señal de
corte viene marcada por una secuencia
que es una aaa y aaa a que está un poco
antes justo del punto de finalización
ese punto se llama señal de poli adén y
la acción y tras esta separación del
transcrito en eucariotas lo que ocurre
es que se le añade una cola o paul ya
formada por entre 100 y 200 nucleótidos
de adenina esta es una cola formada por
una polea polimerasa que es la que va a
hacer de protectora de esta hebra
transcrita tras la terminación de la
transcripción viene un periodo de
maduración en eucariotas este proceso no
tiene lugar en procariotas aunque si
realmente cuando se sintetiza la arena
el ribosoma ccoo y ela erne transferente
se transcribe más
de lo que sería necesario y luego esta
larga cadena de rd transcrito se
fragmenta para dar origen a los
distintos rehenes de transferencia de
los rehenes vivos o micos pero este
proceso de maduración tal y como lo
estamos expresando no ocurriría en
procariotas de este modo el transcrito
primario en procariotas puede ya a
sintetizar directamente proteínas sin
ningún tipo de proceso de maduración y
en cambio en eucariotas sí que necesita
una duración vamos a recordar un momento
como era el adn de eucariotas para
entender un poco cómo ocurre el proceso
de maduración recordemos los núcleos
aulas los adn se espaciadores y
realmente en este material de doble
hebra de adn
aparecen unas zonas exones entrones que
así se llaman que unas son regiones
codificantes y otras son regiones no
codificantes es decir que unas llaman
información para que se sintetiza
proteínas y otros no
los genes por lo tanto de eucariotas son
genes fragmentados exones intrones
exones los intrones van a ser eliminados
y a este proceso de corte y empalme se
le denomina splicing vamos a ver cómo
ocurre aquí tenemos el adn con sus
regiones codificantes y sus regiones no
codificantes aquí está el a
n con su caperuza lasiete metil bueno
sin a que os hable antes esa zona
protectora y luego una serie de zonas
que le vamos a llamar exones entrones y
por último la polilla como también os
había explicado antes pues bien tras esa
maduración hay un proceso de corte y
empalme que se dé por el cual se
eliminan los intrones y se unen los
exones esto va a hacer que se acorte la
información sigue quedando la caperuza
sigue quedando la polio y el rn maduro
ya puede salir del núcleo para realizar
las siguientes de proteínas en el
citoplasma aquí tenemos con más detalle
cómo se produce esa explosión de ese
corte y empalme están los exones los
intrones que son los que se van a
eliminar y gracias a una enzima que se
llama ribó nucleoproteína pequeña núcleo
largo
esta es la enzima que va a catalizar la
red
de la reacción de corte hasta que se
queda lo que se decía un transcrito
unido y maduro que sería ya la molécula
modificada aparte de éste explain si
existe un esplai zinc alternativo por el
cual estos exones se van a poder alterar
su orden y se van a poder incluso cortar
por distintas zonas de tal manera que al
final a partir del mismo material se van
a poder formar cadenas de mensajeros
diferentes que van a dar origen a
diferentes proteínas voy a poner un
ejemplo para que lo entendáis
imaginarios una enfermedad nueva como
por ejemplo el coronavirus este que nos
estuvo atacando bueno pues lo que ocurre
es que nosotros no tenemos ningún
anticuerpo contra ese virus nuevo o el
vih en su día como somos capaces de
crear un nuevo anticuerpo si no lo
tenemos heredado genéticamente bueno
pues lo gracias a este ex place in
alternativo los exones se pueden
reorganizar se pueden cambiar el orden
se pueden inflar
otra manera antes de la proteína que va
a tener lugar no tiene nada que ver con
la secuencia original de esta manera
conseguimos una gran variabilidad a la
hora de sintetizar proteínas y como
ejemplo nos diría que imaginaos que
tenéis las piezas de un puzzle y que si
las colocas en un orden podéis hacer la
torre de pizza y si las colocas en otra
orden pero con las mismas piezas podéis
tener la imagen de la torre eiffel es
partiríamos del mismo material pero
conseguiríamos distintas imágenes aquí
partiendo del mismo material del mismo
adn podemos conseguir distintos
transcritos de rn que debido al spray
zinc alternativo darán origen a
distintas proteínas cuando se sintetice
y se lea esta cadena en el ribosoma en
la síntesis de proteínas en esta imagen
podemos ver el la comparativa entre una
red procariotas y una reina de
eucariotas si os fijáis en el rn de
procariotas no aparece la caperuza las 7
medir guanosina y no va a ver la polilla
que aparecen eucariotas esa cadena de
100 ó 200 avenidas que explique antes no
aparece tampoco
procariotas bueno pues un poco al modo
de resumen tenemos aquí las
modificaciones post transcripcionales es
decir tras el proceso de actuación de
las polimerasas lo que va a ocurrir es
primero la formación del casquete y la
metí líbano china y la polea luego la
eliminación de los intrones y luego el
traslado del errónea mensajero llama
duro desde el núcleo hasta el citó sol
aquí lo tenéis este sería un área con
intrones y exones el proceso de corte y
empalme la polis adeliz acción la
incorporación de las 7000 guanosina como
un caperuza o casquete y por último
sería la traducción en las sientes de
proteínas que será objeto de lo que
vamos a explicar para la próxima clase
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