Transcripción de síntesis de proteínas

 Transcripción de síntesis de proteínas 

La transcripción consiste en la síntesis de ARN tomando como molde ADN y significa el paso de la información contenida en el ADN hacia el ARN. La transferencia de la información del ADN hacia el ARN se realiza siguiendo las reglas de complementaridad de las bases nitrogenadas y es semejante al proceso de transcripción de textos, motivo por el que ha recibido este nombre. El ARN producto de la transcripción recibe el nombre de transcrito. En las bacterias la transcripción y la traducción tienen lugar en el citoplasma bacteriano y al mismo tiempo, son simultáneas. Sin embargo, en eucariontes la transcripción tiene lugar en el núcleo y la traducción en el citoplasma. Mediante experimentos de pulso y caza, se suministran precursores radiactivos que marcan específicamente el ARN (uridina tritiada) a las células durante un breve período de tiempo (pulso). Una vez que las células han incorporado la uridina tritiada se transfieren a un medio con precursores sin marcar (caza). De este forma es posible seguir el destino del ARN marcado durante el pulso, ya que la síntesis del nuevo ARN se produce con precursores sin marcar (uridina normal). Las muestras de células tomadas después de la caza, mostraban marcaje en el núcleo, indicando que ARN se sintetiza allí, sin embargo, las muestras de células tomadas después de la caza mostraban el marcaje radiactivo en el citoplasma. Por tanto, parece que el ARN se sintetiza en el núcleo y se transporta posteriormente al citoplasma.

LAS ARN POLIMERASAS Y LOS DISTINTOS TIPOS DE ARN

El ARN suele tener una sola hélice o cadena de nucleótidos pudiendo formar una amplia gama estructuras tridimensionales diferentes. El ARN contiene como azúcar a la ribosa y las bases nitrogenadas mayoritarias que posee son adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U). Por tanto, el uracilo (U) es característico del ARN. También se han encontrado bases poco frecuentes que forman parte del ARN, como son: la pseudouridina (ψ), metilguanosina (mG), dimetilguanosina (m2G), metilinosina (mI) y dihidrouridina (DHU, UH2). En las células existen diferentes tipos de ARN. Por un lado están los ARN funcionales, o ARN que tienen una función o actividad en la célula y que no se traducen a proteína. Dentro de esta categoría están el ARN ribosómico (ARN-r) que forma parte de los ribosomas que intervienen en la traducción, los ARN transferentes (ARN-t) cuya función es transportar a los aminoácidos durante el proceso de traducción, los ARN nucleares pequeños (ARN-np) que interaccionan con proteínas formando los complejos de ribonucleoproteínas necesarios para el procesamiento de los transcritos en el núcleo y los ARN citoplásmicos pequeños (ARNcp) que intervienen en el trasporte de los polipéptidos en las células eucarióticas. Por otro lado, están los ARN informativos que son los que se van a traducir a proteínas. Estos ARN informativos son los ARN mensajeros (ARN-m). En bacterias el transcrito primario, tal y como se sintetiza ya es el ARN-m maduro que se traduce a proteínas. En eucariontes, el ARN recién transcrito se denomina ARN heterogéneo nuclear (ARN-hn) y es un pre-ARN-m que es procesado antes de convertirse en el ARN-m maduro que posteriormente se traducirá a proteína. En bacterias, existe solamente una ARN polimerasa que es capaz de sintetizar todos los tipos de ARN, el ribosómico, el transferente y los mensajeros. La ARN polimerasa de E. coli está formada por varios polipéptidos, el núcleo central del enzima tiene dos cadenas de tipo α (peso molecular de 40.000), una β (peso molecular de 155.000) otra β' (peso molecular de 165.000). Además, la enzima completa u holoenzima tiene la subunidad σ o factor σ (peso molecular de 95.000)que es necesario para iniciar la transcripción. La subunidad σ una vez inciada la transcripción se libera y el núcleo central prosigue con la elongación del ARN.

ARN Polimerasa de E. coli: subunidades  ARN-m policistrónico: operón lactosa

fuente: https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/09

En bacterias, con mucha frecuencia, los ARN-m son poligénicos o policistrónicos, de manera que un solo ARN-m contiene información para la síntesis de varios polipéptidos distintos. Habitualmente se trata de genes que comparten un sistema común que controla su expresión (operón).

Sin embargo, en eucariontes hay diferentes polimerasas encargadas de sintetizar distintos tipos de ARN.

La ARN polimerasa I sintetiza los precursores del ARN ribosómico (ARN-r). La ARN polimerasa II produce ARN heterogéneo nuclear (ARN-hn) que tras el procesamiento da lugar a los ARN mensajeros (ARN-m) que se traducen a proteínas. La ARN polimerasa III transcribe los precursores de los ARN transferentes (ARN-t), los ARN nucleares y citoplásmicos de pequeño tamaño y los genes para el ARN 5S que forma parte de la subunidad grande de los ribosomas. Las ARN polimerasas eucarióticas son bastante más complejas que las de E. coli, poseen subunidades semejantes o correspondientes a las de E. coli y otras que no lo son. Las ARN polimerasas o trasncriptasas, a diferencia de lo que ocurre con las ADN polimerasas, carecen de función "correctora de pruebas". Esta diferencia se debe en primer lugar a que los transcritos son cortos y la probabilidad de que uno de los ARN posea una alteración es baja, y en segundo lugar a que la vida media de los ARN es corta y pronto se vuelve a sintetizar otro ARN nuevo. Por consiguiente el que exista un ARN con una alteración no es grave ya que durará poco y será remplazado pronto por otro nuevo sin la alteración. Sin embargo, un error en la replicación del ADN puede transmitirse a todas las células que deriven por división de la célula afectada. En eucariontes los ARN-m son monogénicos o monocistrónicos, de manera que un ARN-m contiene información para sintetizar un solo polipéptido.

Fuente de consulta 

https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/09-Procesos%20gen%C3%A9ticos%20de%20la%20s%C3%ADntesis%20de%20prote%C3%ADnas-la%20transcripci%C3%B3n.pdf