Transcripción y procesamiento del ARNm | Biología | Khan Academy en Español
Summary
TLDREste vídeo profundiza en el proceso de transcripción del ADN a ARN en células bacterianas y eucariotas. Se explica que la transcripción es análoga a la copia de información, donde el ARN mensajero se codifica a partir de la información genética del ADN. En bacterias, el proceso es más sencillo, mientras que en eucariotas ocurre dentro del núcleo y requiere procesamiento adicional, como la eliminación de intrones y la adición de cap 5' y cola poly A. El vídeo destaca la complejidad y la belleza de cómo las enzimas interactúan con macromoléculas y la importancia de estos procesos en la vida celular.
Takeaways
- 🧬 La transcripción es el proceso por el cual la información genética codificada en el ADN se copia en el ARN mensajero (mRNA).
- 🔄 El término 'transcripción' en el lenguaje cotidiano significa copiar o reescribir información; en biología, implica la creación de una copia del gen en el ADN en forma de ARN.
- 📚 La transcripción ocurre en dos etapas principales: primero, el ADN se transcribe en ARN mensajero, y luego, en un futuro vídeo, se explorará cómo este ARN se traduce en una proteína.
- 🦠 En bacterias, la transcripción es un proceso más simple ya que el ADN flota libremente y la transcripción se lleva a cabo directamente en el citoplasma.
- 🌐 En células eucariotas, la transcripción ocurre dentro del núcleo y se divide en dos pasos: primero se transcribe el ARN mensajero (pre-ARNm) y luego se procesa para convertirse en ARN mensajero maduro (ARNm).
- ✍️ El proceso comienza con la unión de la ARN polimerasa a un promotor en el ADN, que actúa como señal de inicio para la transcripción.
- 🔬 La ARN polimerasa separa las cadenas del ADN y transcribirá la información de una cadena, conocida como la cadena molde, en el ARN mensajero.
- 🔄 La información codificada en el ARN mensajero es esencialmente la misma que la de la cadena codificante del ADN, pero con uracilo en lugar de timina.
- 🏁 La transcripción se detiene cuando la ARN polimerasa alcanza un terminador, que puede ser una secuencia específica en el ADN que impide el avance adicional de la enzima.
- 📄 En células eukariotas, el ARN mensajero inicial (pre-ARNm) debe ser procesado, lo que incluye la eliminación de intrones y la adición de una cap 5' y una cola poli A, antes de convertirse en ARN mensajero maduro (ARNm) y ser traducido en proteínas fuera del núcleo.
Q & A
¿Qué es la transcripción en el contexto de la biología molecular?
-La transcripción es el proceso por el cual la información genética codificada en el ADN se copia en una forma diferente, esencialmente la misma información, en ARN mensajero (mRNA).
¿Cuál es la diferencia principal entre la transcripción en bacterias y en células eucariotas?
-En bacterias, el ADN se encuentra flotando en el citoplasma y la transcripción se lleva a cabo directamente en el sitio sol, mientras que en células eukariotas, la transcripción ocurre dentro del núcleo y el ARN resultante (pre mRNA) necesita ser procesado antes de salir del núcleo para ser traducido.
¿Qué es el rol de la ARN polimerasa en la transcripción?
-La ARN polimerasa es la enzima responsable de crear una secuencia de nucleótidos que se convertirá en el ARN mensajero, siguiendo la información codificada en el gen del ADN.
¿Qué es un promotor y cómo afecta la transcripción?
-Un promotor es una secuencia del ADN que indica a la ARN polimerasa dónde comenzar la transcripción. Cada gen tiene un promotor asociado que actúa como un punto de inicio para la síntesis del ARN mensajero.
¿Cómo se determina el inicio y el término de la transcripción del ARN?
-La transcripción comienza cuando la ARN polimerasa se une al promotor y termina al alcanzar una secuencia conocida como terminador, que puede adoptar una estructura que impide el avance de la polimerasa, forzándola a soltar la cadena de ARN.
¿Qué es un intrón y cómo se relaciona con el proceso de transcripción en células eukariotas?
-Un intrón es una secuencia en el ARN mensajero precursor (pre mRNA) que no codifica para la proteína y que es eliminada durante el proceso de splicing, es decir, los intrones son segmentos que se cortan y eliminan del pre mRNA antes de que este sea traducido en una proteína.
¿Qué es un exon y cómo se diferencia de un intrón?
-Un exon es una porción de un gen que contiene información codificante para una proteína y que se mantiene en el ARN mensajero una vez que se eliminan los intrones durante el procesamiento del pre mRNA.
¿Cuáles son las diferencias entre el ARN mensajero (mRNA) y el ARN precursor (pre mRNA) en células eukariotas?
-El pre mRNA es la forma inicial del ARN mensajero que contiene intrones y exones. A través del procesamiento, los intrones son eliminados y se añaden una capa 5' (cap 5') y una cola poli A (cola poli), resultando en el ARN mensajero maduro que es traducido en una proteína.
¿Qué es la cap 5' y qué función cumple en el ARN mensajero?
-La cap 5' es una guanina modificada que se añade al extremo 5' del ARN mensajero. Ayuda en el proceso de traducción, facilitando la unión de los ribosomas al ARN y protegiendo al extremo del ARN de sufrir daños.
¿Qué es la cola poli A y cómo afecta la estabilidad y traducción del ARN mensajero?
-La cola poli A es una secuencia de adenina en el extremo 3' del ARN mensajero que no solo ayuda en el proceso de traducción sino que también aumenta la estabilidad del ARN, protegiendo los extremos del ARN de la degradación.
Outlines
🧬 Proceso de Transcripción y Repaso de ADN a ARN
Este vídeo se centra en el proceso de transcripción, donde la información genética codificada en el ADN se copia en forma de ARN mensajero. Se explica que la transcripción es análoga a la copia de información, y se detalla cómo ocurre en bacterias y en células eucariotas. En bacterias, el proceso es más sencillo, mientras que en eucariotas se realiza dentro del núcleo y requiere dos pasos: la transcripción propiamente dicha y el procesamiento del ARN mensajero (pre-ARNm) para convertirlo en ARN mensajero maduro (ARNm). Se destaca la importancia de los genes que codifican proteínas y cómo la ARN polimerasa inicia la transcripción uniéndose al promotor del gen.
🔬 Detalles de la Transcripción y Función de la ARN Polimerasa
Se profundiza en cómo funciona la ARN polimerasa durante la transcripción, señalando que la enzima utiliza una cadena del ADN como plantilla para crear una secuencia complementaria de ARN. Se describe el proceso de elongación de la cadena ARN y cómo se detiene ante un terminador. Además, se menciona que en bacterias, el ARN resultante puede traducirse directamente en proteínas, mientras que en eucariotas, el ARN pre-m mensajero debe ser procesado, lo que incluye la adición de cap 5' y cola poly-A, y la eliminación de intrones para formar el ARN mensajero maduro.
🌟 Procesamiento del ARN en Células Eucariotas y Rol de los Intrones
Se explora el proceso de procesamiento del ARN en células eucariotas, enfocándose en la eliminación de intrones y la conexión de exones para formar el ARN mensajero maduro. Se destaca la presencia de secuencias que no codifican para la proteína (intrones) y cómo son removididas a través de mecanismos de empalme y corte. Además, se discute la adición de elementos como la cap 5' y la cola poly-A, que son cruciales para la traducción y la estabilidad del ARN mensajero en el proceso celular.
Mindmap
Keywords
💡Transcripción
💡ARN mensajero (mRNA)
💡Promotor
💡ARN polimerasa
💡Cadena molde
💡Cadena codificante
💡Terminación
💡Proceso de traducción
💡Intrones y exones
💡Procesamiento del ARN
Highlights
La transcripción es el proceso de copiar la información genética de ADN a ARN.
En bacterias, la transcripción ocurre en el citoplasma y es más directa que en eucariotas.
En eucariotas, la transcripción ocurre en el núcleo y requiere dos pasos: de ADN a ARNm y luego procesamiento para convertirse en ARNm maduro.
La ARN polimerasa es la enzima responsable de la transcripción del ADN a ARN.
Los promotores son secuencias del ADN que indican a la ARN polimerasa dónde comenzar la transcripción.
La transcripción en eucariotas implica la separación de las dos hebras del ADN para utilizar una como plantilla.
La cadena de ADN que actúa como plantilla se conoce como la cadena molde.
La transcripción en ARNm resulta en una secuencia complementaria a la cadena codificante del ADN.
La timina del ADN se transcribe como uracilo en el ARNm.
La ARN polimerasa avanza en una sola dirección, de 5' a 3'.
La terminación de la transcripción se produce al alcanzar un terminador o secuencia que indica al complejo de ARN polimerasa que detenerse.
En bacterias, la formación de una estructura en forma de horquilla en el ARNm puede detener la transcripción.
En eucariotas, el ARNm inicial (pre-ARNm) requiere procesamiento antes de ser traducido en una proteína.
El procesamiento del pre-ARNm incluye la adición de una cap 5' y una cola poli A.
Los intrones, que son secuencias no codificantes, son eliminados del pre-ARNm durante el procesamiento.
El ARNm maduro consiste en exones, que son las partes codificantes que quedan después de eliminar los intrones.
El ARNm maduro se transporta fuera del núcleo para ser traducido en un ribosoma.
Transcripts
lo que vamos a hacer en este vídeo es
ver a profundidad la transcripción y la
manera de repaso vimos esto en el vídeo
de replicación del adn y transcripción y
traducción del arn la palabra
transcripción en el lenguaje cotidiano
significa copiar algo o reescribir
alguna información en otra forma y eso
es esencialmente lo que está pasando
aquí la transcripción ocurre cuando
tomamos la información codificada en un
gen en el adn y codifica mos
esencialmente la misma información en el
arn mensajero o bien a rn m así que en
la transcripción vamos del adn al a rn
mensajero
y en este vídeo nos vamos a centrar en
genes que codifican para proteínas así
que este primer paso es la transcripción
de adn
rn mensajero
y luego en un vídeo futuro vamos a
profundizar un poco más en la traducción
vamos a traducir esa información en una
proteína aquí tenemos estos dibujos que
nos dan una visión general de la
transcripción es un poco más simple en
las bacterias el adn se encuentra
flotando en el sitio sol y la
transcripción se lleva a cabo se empieza
con el adn con un gen que codifica para
una proteína y a partir de éste se
codifica el rn mensajero que es esta
línea morada por aquí y el arn mensajero
se puede asociar con el ribosoma y
ocurre el proceso de traducción para
producir el poli péptido para obtener la
proteína en las células eucariotas y
vamos a ver esto más a fondo en este
vídeo la transcripción el proceso de
pasar del adn
fnm sucede en el interior del núcleo y
ocurre esencialmente en dos pasos se
pasa de adn a lo que llamamos
rn m déjame escribir eso
rn m
es este de aquí y este tiene que ser
procesado para convertirse en lo que
llamamos a efe nm que después salen del
núcleo para ser traducido en una
proteína así que ahora que tenemos este
resumen vamos a profundizar un poco más
en el tema para que comprendamos los
diferentes actores y entendamos el tipo
de procesamiento que ocurre cuando
estamos hablando de una célula eucariota
por aquí vamos a comenzar con un gen
dentro del adn que codifica para alguna
proteína es este de aquí y el actual
principal aquí no es el adn o el adn m
sino que va a ser la arn polimerasa se
usa para crear una secuencia de
nucleótidos que se convertirá en el arn
mensajero y esta arn polimerasa necesita
saber por dónde empezar y la forma en
que sabe por dónde empezar es uniéndose
a una secuencia del adn conocida como
promotor y cada gen va a tener un
promotor asociado a él
sobre todo si estamos hablando de las
células eucariotas a veces es posible
que haya un promotor asociado a una
colección de genes pero en general si se
tiene un gen este va a tener un promotor
y es así como la arn polimerasa sabe que
se tiene que unir justo ahí una vez que
se une puede separar las hebras o las
cadenas de adn y es bastante interesante
porque cuando vimos a fondo la
replicación vimos a todos estos actores
la él y casa entre otras pero esta
enzima el complejo arn polimerasa
separan las hebras y luego codifica para
el arn y lo hace de la misma manera que
cuando estudiamos la adn polimerasa lo
hace en una sola dirección solo puede
añadir más nucleótidos en el extremo 3
prima así que codifica en dirección de 5
prima a 3 prima como puedes ver estas
flechas se encuentran en el extremo 3
prima del arn
y como se puede ver aquí cuando hace
esto solo se está codificando la
información complementaria de una de las
cadenas pero reflexionemos un poco al
respecto la cadena con la que el arnés
está interactuando la podemos llamar la
cadena molde porque es el lado del adn
está actuando como una plantilla para la
formación del arn pero si pensamos en la
información que el arn va a codificar
podemos ver que va a contener la misma
información que la otra cadena de adn
la cadena codificante ya que estos
nucleótidos de aquí este nucleótido va a
ser complementario a este de aquí al
igual que este nucleótido era
complementario a este de aquí y podemos
ver eso aquí con mayor detalle si
añadimos los nucleótidos así que esta es
la cadena molde si tenemos aquí una
timina entonces en el arn tendríamos una
avenida y mira en la cadena codificante
de adn
esta cadena de aquí también tenemos una
avenida esencialmente la cadena
codificante y el arn terminan siendo la
misma secuencia y la única diferencia
entre ellas es que en el arn no se
encuentra la timina en vez de timina se
puede encontrar una base nitrogenada
similar un asilo pero el uras y lo
desempeña el papel de la timina por lo
que esencialmente estamos codificando la
misma información así una vez más esta
cadena inferior está actuando como una
plantilla pero el rn resultante que fue
codificado esencialmente va a tener la
misma información de la cadena
codificante solo para que podamos
apreciar cómo se ve todo esto y pongo la
palabra ver entre comillas ya que es muy
difícil realmente poder ver todo esto
pero se puede apreciar aquí que la
enzima polimerasa y esto es para un
organismo específico puede ser muy muy
compleja y es fascinante como todo esto
interactúen entre sí
cada vez que te encuentras estudiando
biología y alguien como yo te ve estas
explicaciones limpias de cómo estas
enzimas interactúan con las diferentes
macromoléculas como el adn o el adn
debes recordar siempre que esto es
increíble estamos hablando de estas
moléculas que están interactuando entre
sí rebotando unas con otras y todo esto
está sucediendo en el interior de las
células de una manera increíblemente
rápida
deberíamos estar totalmente
impresionados por esto está sucediendo
en todas tus células en este momento
esto es algo bastante increíble muy bien
así que por acá estábamos viendo la
elongación de la cadena de arn y te
puedes preguntar cuándo se va a detener
esto pues bueno esta arn polimerasa va a
seguir avanzando por la cadena hasta que
llegue a esta parte azul a la que
llamamos terminador por lo que esta
parte es un terminado
y hay varias maneras en que señala a la
arn polimerasa que es hora de detenerse
más particularmente crea algo que debido
a su estructura la polimerasa
simplemente tiene que soltar o dejar ir
uno de los mecanismos que está
representado aquí es que el arn que está
codificado y esto podría suceder en las
bacterias es que el inm que está
codificado adopta una estructura en
forma de horquilla por lo tanto tiene
que tener los pares de bases
complementarios adecuados para formar
esta estructura de horquilla y esta
horquilla junto con las cosas que se
encuentran alrededor de la horquilla
impiden que la polimerasa pueda
continuar su avance por lo que el
complejo cambia un poco y así suelta la
cadena o por lo menos eso es lo que se
cree que sucede
hay otras formas en que el terminado
pudiera actuar podría tratarse de
secuencias que algunas partes del
complejo de arn polimerasa reconocen y
generan un cambio en su conformación de
manera que la arn polimerasa se
desprende si estamos hablando de una
célula procariotas entonces ya
terminamos este sería nuestro arn
mensajero que puede ir a un ribosoma y
luego ser traducido en una proteína pero
si estamos hablando de una célula
eucariota entonces tenemos que hacer un
poco de procesamiento si esto fuera una
célula procariotas esto sería nuestro
arne m y si esto es una célula eucariota
entonces esto es nuestro pre a efe nm
que ahora tiene que ser procesado y
podrías preguntar cómo va a ser
procesado bueno hay un par de cosas que
van a ocurrir algunas cosas van a ser
añadidas al inicio y al final del arn
como la cap 5 prima o caperuza 5 prima
esta es una guanina modificada
guanina
modificadas
que va a ayudar en el proceso de
traducción conforme los ribosomas se
unen a ella y por acá tenemos esta cola
poli
y se llama cola poli a porque tiene un
montón de adenina en el extremo estos no
sólo ayudan en el proceso de traducción
sino que ayudan a asegurarse de que la
información sea más resistente que los
extremos del adn m no sufran daños ahora
bien la otra cosa que necesita ser
procesada y esta es una de esas cosas
fascinantes en la biología evolutiva es
que en esta secuencia de adn m hay
partes de la secuencia que actualmente
consideramos como secuencias sin sentido
sí
sentido
y las llamamos intrones y lo puse entre
comillas porque en general en la
evolución es muy raro que las cosas no
tengan absolutamente ningún propósito
pero estos no están codificando para la
proteína que es codificada por nuestro
gen inicial y así estos son eliminados
mediante empalmes y cortes no voy a
entrar en los detalles de los actores
que llevan a cabo estos empalmes y
cortes pero como parte de este
procesamiento que ocurre en las células
eucariotas se agrega la cab sin que
prima se agrega la cola poli a y luego
se eliminan los intrones y una vez que
se han eliminado los intrones todo lo
que queda son los exones por lo que
vamos a tener este que va a estar
conectado a este que va a estar
conectado a este y esto es lo que
obtenemos esto está en una célula
eucariota obtenemos este a efe nm maduro
y eso es lo que tenemos aquí que luego
migra fuera del núcleo a un ribosoma en
el que puede ser traducido
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