TRANSCRIPCIÓN (ADN a ARN) y su PROCESAMIENTO
Summary
TLDREl video explica el proceso de transcripción en células eucariotas, que ocurre en el núcleo celular. La ARN polimerasa 2 lee una región del ADN para sintetizar ARN mensajero, el cual se procesa antes de ser traducido en proteínas en el citoplasma. Se detallan componentes del gen como intrones, exones y el promotor, así como las fases de transcripción, incluyendo la iniciación, elongación y terminación. Además, se abordan las modificaciones cotranscripcionales como el capping, el splicing alternativo y la poliadenilación, esenciales para la estabilidad y traducción eficiente del ARN.
Takeaways
- 📍 La transcripción en células eucariotas ocurre en el núcleo, donde la ARN polimerasa 2 lee el ADN y sintetiza ARN mensajero.
- 🧬 El ARN mensajero es procesado antes de salir del núcleo para ser traducido en proteínas en el citoplasma.
- 📚 El dogma central de la biología establece que la información genética fluye del ADN al ARN y luego a las proteínas.
- 🧩 Los genes están compuestos de exones e intrones; los exones codifican proteínas, mientras que los intrones son eliminados durante el procesamiento del ARN.
- 🚩 El promotor es una secuencia de ADN que permite la unión de proteínas necesarias para la transcripción, como los factores basales de transcripción.
- 🔗 La caja TATA es una secuencia clave dentro del promotor donde se une la proteína TBP para iniciar la transcripción.
- 🌀 La ARN polimerasa 2 transcribe leyendo la hebra molde de ADN, formando un ARN complementario con uracilo en lugar de timina.
- 🔄 El capping 5' prima y la poliadenilación 3' prima son modificaciones clave que protegen y estabilizan el ARN mensajero.
- ✂️ El empalme o splicing elimina los intrones y une los exones, permitiendo la creación de proteínas a partir de múltiples combinaciones de un solo gen.
- 💡 El proceso de terminación de la transcripción ocurre cuando la ARN polimerasa se separa del ADN, finalizando la síntesis del ARN mensajero.
Q & A
¿Dónde ocurre el proceso de transcripción en las células eucariotas?
-El proceso de transcripción en las células eucariotas ocurre en el núcleo celular, donde la enzima ARN polimerasa II lee una región específica del ADN, llamada gen, y sintetiza una molécula de ARN complementaria al ADN original, conocida como ARN mensajero.
¿Qué es el promotor en un gen eucariota y cuál es su función?
-El promotor es una región del ADN que se encuentra antes del inicio de un gen. Su función principal es ser el sitio de unión para varias proteínas necesarias para la transcripción, permitiendo que la ARN polimerasa II se una y comience a transcribir el ADN.
¿Qué diferencias existen entre los exones y los intrones?
-Los exones son regiones del gen que se mantendrán en la molécula de ARN maduro y codifican para los aminoácidos que formarán una proteína. Por otro lado, los intrones son regiones del gen que no contienen información para producir proteínas y se eliminan durante el procesamiento del ARN mensajero.
¿Qué es la caja TATA y cuál es su importancia en la transcripción?
-La caja TATA es una secuencia específica de nucleótidos de adenina y timina ubicada dentro del promotor de un gen. Es el sitio de unión para el primer factor de transcripción basal (TBP), que inicia la formación del complejo necesario para la transcripción del ADN.
¿Qué modificaciones sufre el ARN mensajero en las células eucariotas antes de salir del núcleo?
-El ARN mensajero sufre varias modificaciones antes de salir del núcleo, como el caping, donde se añade una guanina modificada en el extremo 5' para proteger al ARN de la degradación, y el splicing, donde se eliminan los intrones y se unen los exones.
¿Qué función cumple el cap en el ARN mensajero?
-El cap, que es una guanina modificada en el extremo 5' del ARN mensajero, protege al ARN de la degradación por las enzimas ribonucleasas y facilita su reconocimiento por los ribosomas durante el proceso de traducción.
¿Qué es el proceso de splicing alternativo y por qué es importante?
-El splicing alternativo es un proceso en el que un solo gen puede generar diferentes versiones de ARN mensajero maduro al combinar de manera selectiva diferentes secciones del transcripto primario. Es importante porque permite a los organismos eucariotas generar una gran variedad de proteínas a partir de un número limitado de genes.
¿Qué es la señal de poliadenilación y cuál es su función en el ARN mensajero?
-La señal de poliadenilación es una secuencia conservada de nucleótidos (AAUAAA) que indica a las enzimas dónde cortar el ARN mensajero y agregar una cola de poliadenina. Esta cola ayuda a la estabilidad del ARN y facilita su exportación del núcleo al citoplasma.
¿Cómo la ARN polimerasa II termina la transcripción?
-La ARN polimerasa II termina la transcripción cuando una ribonucleasa degrada el ARN que no está capeado en el extremo 5'. Esto desestabiliza la unión de la ARN polimerasa con el ADN, provocando que se despegue y finalice la transcripción.
¿Qué es el dogma central de la biología y cómo se relaciona con la transcripción?
-El dogma central de la biología establece que la información genética fluye del ADN al ARN a través de la transcripción, y luego del ARN a las proteínas mediante la traducción. La transcripción es un paso fundamental en este flujo de información genética.
Outlines
🧬 El proceso de transcripción en células eucariotas
La transcripción en células eucariotas ocurre en el núcleo, donde la ARN polimerasa II lee el ADN y sintetiza ARN mensajero (ARNm). Este proceso forma parte del dogma central de la biología, que describe el flujo de información genética desde el ADN al ARN y luego a las proteínas mediante la traducción. Un gen es una secuencia de ADN con la información necesaria para la síntesis de ARN, en particular el ARNm que será traducido en proteínas. Los genes están compuestos por intrones y exones. Los exones se conservan en el ARN maduro, mientras que los intrones se eliminan. El promotor es una secuencia de ADN donde se unen proteínas necesarias para la transcripción, como la ARN polimerasa II, que inicia la síntesis de ARNm complementario a la hebra molde de ADN.
🔬 Modificaciones del ARN mensajero y su procesamiento
El ARN mensajero en eucariotas sufre varias modificaciones estructurales mientras se transcribe, conocidas como modificaciones cotranscripcionales. Una de ellas es el capping en el extremo 5' del ARN, que añade un nucleótido de guanina modificado para protegerlo de la degradación y facilitar su reconocimiento por los ribosomas durante la traducción. Otro proceso importante es el splicing, donde se eliminan los intrones y se unen los exones. Este proceso permite la formación de múltiples versiones de ARNm a partir de un solo gen, lo que contribuye a la diversidad proteica en organismos eucariotas. En el extremo 3' del ARNm ocurre la poliadenilación, donde se añade una cola de adenina que favorece la estabilidad y exportación del ARNm hacia el citoplasma para iniciar la traducción.
Mindmap
Keywords
💡Transcripción
💡ARN mensajero (ARNm)
💡Dogma central de la biología
💡Promotor
💡Exón
💡Intrón
💡Splicing
💡Caja TATA
💡Poliadenilación
💡ARN polimerasa II
Highlights
El proceso de transcripción en células eucariotas ocurre en el núcleo, donde la ARN polimerasa 2 sintetiza una molécula de ARN mensajero complementaria al ADN.
El ARN mensajero se somete a procesamientos antes de salir del núcleo al citoplasma para su traducción en proteínas.
El dogma central de la biología establece que la información genética fluye del ADN al ARN mediante la transcripción, y luego a las proteínas mediante la traducción.
Los genes están separados por regiones intergénicas que pueden tener funciones reguladoras y estructurales.
Un exón es una región del gen que se mantiene en la molécula de ARN maduro y codifica para aminoácidos que forman proteínas.
Los intrones son regiones del gen que no contienen información para producir proteínas y se eliminan en el proceso de splicing.
El promotor es una secuencia de ADN donde se unen las proteínas necesarias para iniciar la transcripción, incluyendo los factores de transcripción basales.
La ARN polimerasa 2 se une a los promotores de genes que contienen información para la síntesis de ARN mensajero.
El sitio donde la ARN polimerasa 2 comienza a transcribir se denomina sitio más uno.
El ARN mensajero primario no existe en la naturaleza, ya que sufre modificaciones estructurales durante la transcripción.
El capping 5' consiste en la adición de un nucleótido modificado de guanina que protege al ARN mensajero de la degradación.
El splicing elimina los intrones y une los exones, permitiendo la formación del ARN mensajero maduro.
El splicing alternativo permite a un gen producir varias versiones de ARN mensajero maduro, generando una mayor diversidad de proteínas.
El proceso de corte y poliadenilación añade una cola de poli-A al extremo 3' del ARN mensajero, lo que favorece su estabilidad y exportación.
La terminación de la transcripción ocurre cuando una ribonucleasa degrada el ARN libre y desestabiliza la ARN polimerasa 2, separándola del ADN.
Transcripts
en células eucariotas el proceso de
transcripción ocurre en el núcleo
celular donde la enzima ARN polimerasa 2
lee una región específica del ADN
llamada Gen y sintetiza una molécula de
ARN complementaria al ADN original
conocida como ARN mensajero este se
someterá a una serie de procesamientos
para así luego poder salir del núcleo al
citoplasma donde va a ser traducido en
proteínas la transcripción es uno de los
pasos del dogma central de la biología
en su versión estándar este Establece
que la información genética fluye del
ADN al ARN a través del proceso de
transcripción y luego del ARN a las
proteínas mediante el proceso de
traducción el ADN que compone un
cromosoma humano contiene miles de genes
tomemos un fragmento de este ADN este
fragmento contiene aproximadamente 15
genes de diferentes tamaños separados
por regiones intergénicas que como su
nombre lo indica son las áreas que
separan a los genes en un genoma estas
regiones pueden tener funciones
reguladoras y estructurales alguna de
las cuales veremos más adelante por otro
lado un gen es una secuencia de ADN que
contiene la información necesaria para
la síntesis de ARN este ARN puede ser de
distintos tipos pero en el video de hoy
nos centraremos en los genes que tras
ser transcriptos producen ARN mensajeros
que luego van a ser traducidos para
formar proteínas ahora bien veamos
Cuáles son las partes que conforman a un
gen para ello simplificar su
representación para ver con mayor
facilidad antes del comienzo de cada
gene eucariotas se encuentra una región
de ADN denominada promotor que no es más
que una determinada secuencia de ADN que
será el sitio de unión para varias de
las proteínas necesarias para la
transcripción veremos más acerca de él
En un momento pero primero veamos el Gen
en Sí donde se encuentran los cintron y
los exones un exón es una región del Gen
que se mantendrá en la molécula de ARN
maduro barra procesado hay regiones del
ARN mensajero Maduro que codifican para
los aminoácidos que forman una proteína
y otras que no las que no se conoce como
región 5 prima ut y región 3 prima ut
tema para futuro video de traducción un
intron por otro lado es una región del
Gen que no contiene información para
producir proteínas y no permanece en la
molécula madura final de ARN mensajero
al ser eliminados en un proceso que
veremos más adelante volviendo al
promotor de Gen este contiene una
secuencia en su interior denominada tat
boox por suan at de nucleótidos de
adenina y timina a este promotor se van
a unir los factores de transcripción
basales el primero de los cuales es la
tvp que se unirá como su nombre lo
indica a la tat boox luego se unirán aún
más proteínas al promotor estas van a
regular la transcripción y van a
permitir que la ARN polimerasa 2 que es
la principal enzima que cataliza el
proceso de transcripción Finalmente se
una el nombre ARN polimerasa 2 se debe a
la existencia de tres principales tipos
diferentes de ARN polimerasas cada una
de las cuales se unirá con su promotor
específico que tendrán distintas
secuencias nucleotídicas para llevar a
cabo la síntesis de diferentes tipos de
arns la ARN polimerasa 2 es la cual se
une con los promotores de genes que
contienen la información necesaria para
la síntesis de ARN mensajeros entre
otros esta enzima tendrá su Sito activo
Entre 25 y 30 pares de base Rio abajo
del promotor en donde en este punto se
encontrará casi lista para comenzar a
transcribir este sitio donde la ARN
polimerasa comenzará a transcribir se
conoce como sitio más un a partir de
este punto se sintetiza una molécula de
ARN sin embargo esta no comenzará a
transcribir todavía para ello se
necesita que río arriba en lo que sería
la región
intergénico Gen cuando este seg una al
enhancer el ADN se dobla y se conecta a
través de una proteína mediadora con el
complejo proteico presente en el
promotor esto permite activar la ARN
polimerasa 2 para que comience a
transcribir de esta manera se comenzará
la siguiente etapa de la transcripción
la elongación en donde la ARN polimerasa
leerá la hebra de abajo en la que
estamos parados conocida como hebra
molde o no codificante de 3 prima a 5
prima y fabricará una rn de 5 prima A3
prima utilizando ribonucleótidos
trifosfato como sustrato el producto de
ARN es complementario a la hebra molde y
es casi idéntico a la otra hebra de ADN
llamada hebra no molde o codificante
casi idéntico porque durante la síntesis
de ARN todos los nucleótidos de timina
presentes en la cadena codificante de
ADN son reemplazados por nucleótidos de
uracilo en el ARN transcripto así se
comenzará a formar el transcripto
primario que es el ARN mensajero sin
modificar que realmente este no existe
en la naturaleza debido a que el ARN en
eucariontes sufre una serie de
modificaciones en su estructura a la vez
que está siendo transcripto del ADN es
decir las modificaciones son cotrans
cripciones y Estas son las siguientes
cinco prima caping el caping es la
modificación que ocurre al comienzo de
la ARN en el extremo 5 prima que
consiste en el agregado de un nucleótido
modificado de guanina la si metil
guanosina trifosfato este capuchón de
guanina protege al ARN Mensajero de la
degradación por las enzimas
ribonucleasas como la xrn 2 que de otro
modo Se unirían al extremo 5 prima libre
y degradarían a la rn mensajero además
el cap facilita el reconocimiento de los
ribosomas hacia la rn mensajero en el
momento de la Traducción lo que permite
el inicio de la síntesis de proteínas
Empalme de ARN bar splicing en este
proceso se eliminan los cintron y se
unen los exones mediante la acción del
esposomensaje paso se rompe la conexión
entre el consenso de ador y el exón
formando un lazo covalente entre la g
del consenso de ador y la a del consenso
de ramificación en el segundo paso se
une el extremo tres prima de exón 1 al
exón 2 rompiendo la unión fofo diester
entre la g del consenso receptor y el
exón 2 uniéndose Así los exones Mientras
tanto el intrón eliminado se degradará
los intrones cumplen un papel
fundamental en el proceso de sping
alternativo un proceso que permite a un
un gen producir varias versiones de ARN
mensajeros maduros al combinar
diferentes secciones de él entre
comillas transcripto primario de manera
selectiva a veces tratándolos como
intrones recordemos que el splicing solo
ocurre en el ARN y no en el Gen esto
resultará en la producción de múltiples
proteínas con distintas funciones que
surgieron a partir de un solo Gen este
proceso es especialmente importante en
los organismos eucariotas como los
humanos porque podemos generar una gran
variedad de proteín a partir de un
número limitado de genes lo que
contribuye a nuestra complejidad y
diversidad biológica en el otro extremo
del mensajero en el extremo 3 prima
tendrá lugar el proceso de corte y
poliadenilación más precisamente este
proceso ocurrirá en el último exón de la
rn mensajero identificamos este exón
como el último debido a la presencia de
una secuencia con senso compuesta
mayormente por los nucleótidos aa u AAA
donde a representa adenina y u Ur silo
esta secuencia conservada se la denomina
señal de poliadenilación esta señal es
la que les indica a las enzimas que
catalizan esta reacción donde unirse
para que así de 15 a 17 nucleótidos rba
abajo en el llamado sitio de corte y
pilación estas enzimas rompa la unión
fosfodiéster con el resto de la rn que
se estará fabricando Para que
posteriormente otra de estas enzimas la
poli polimerasa agregue de 100 a 200
nucleótidos de adenina en el extremo
cortado de la rn para formar una cola de
polia además de favorecer la traduci
bilidad del mensajero esta le brinda una
mayor estabilidad a este y lo ayuda a
ser exportado del núcleo hacia el
citosol Mientras tanto la ARN polimer
asado seguirá transcribiendo aún
habiéndose producido el corte y agregado
de la cola de polia el ARN que se está
sintetizando no codifica nada Y este
tiene un extremo 5 prima de libre el
cual no se encuentra capeado al no estar
capeado ese extremo 5 prima va a ser
presa fácil para las enzimas
ribonucleasas una de ellas se unirá a
ese extremo 5 prima libre y comenzará a
degradar el ARN hasta chocarse con la
ARN polimerasa 2 desestabilizando Así su
Unión con el ADN y haciendo que esta se
despegue produciendo así la terminación
de la transcripción recién ahí este ARN
mensajero maduro sale del núcleo y se
dirige hacia el citoplasma para que
comience así la
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