TRANSCRIPCIÓN

TRANSCRIPCIÓN

Los genes están formados por ADN, que es la molécula portadora de la información genética. Sin embargo, las funciones vitales (el metabolismo) son llevadas a cabo por proteínas.Por ello, debe existir un mecanismo que permita a los genes expresar su información en forma de proteínas.
Un gen es un fragmento de ADN que contiene la información necesaria para sintetizar una cadena peptídica: la información fluye del ADN al ARNm y a la proteína.

La expresión genética consiste en el paso de ADN a proteína. Transcurre en dos etapas sucesivas:

• Transcripción: biosíntesis de ARN

Una cadena del ADN de un gen actúa como molde para la síntesis de ARN complementario. Sólo los genes con información para fabricar una cadena peptídica serán transcritos a ARNm y traducidos a proteínas. Existen genes que se transcriben pero no se traducen, pues sirven para la síntesis de otros tipos de ARN: ARNt, ARNr. También existen secuencias génicas reguladoras que no se transcriben ni se traducen.

• Traducción: biosíntesis de proteínas

La información contenida en el ARNm transcrito será traducido a una cadena peptídica por los ribosomas, según el código genético, que relaciona la secuencia de bases del ARNm con la secuencia de aa de la proteína

La expresión génica presenta diferencias en eucariotas y en procariotas:

La transcripción es la primera fase de la expresión génica y consiste en transferir la información contenida en el ADN hasta el ARN.En eucariotas, todos los ARN se sintetizan en el núcleo para, posteriormente, salir al citoplasma por los poros nucleares, unirse a los ribosomas y contribuir a la traducción. Además, mitocondrias y cloroplastos también realizan transcripción y traducción. La mayor parte de la transcripción consiste en la síntesis de moléculas de ARNm.

Para ello se precisan de tres elementos: una cadena de ADN molde, ribonucleótidos trifosfato de A, G, C y U, y la enzima ARN polimerasa II. El proceso consta de tres etapas: iniciación, elongación y terminación, seguidas de una maduración postranscripcional del ARNm.

Hay diferentes elementos que intervienen en la síntesis del ARNm.

• Una cadena de ADN molde. Sólo se transcribe una (hebra molde), mientras la complementaria no lo hace (hebra informativa). La hebra molde siempre se lee en dirección 3’ -> 5’, al tiempo que el ARNm se sintetiza en dirección 5’ -> 3'.
• Ribonucleótidos. Los ribonucleótidos de A, G, C y U deben estar en su forma trifosfato (ATP, GTP, CTP y UTP), lo que les dará la energía para su esterificación. El ARNm se sintetizará mediante la unión por enlaces éster.
• La ARN polimersa II. es la encargada de sintetizar el ARNm complementario de la hebra molde de ADN. Para ello debe:

-Reconocer secuencias promotoras
-Recorrer la hebra molde
-Catalizar la formación de enlaces éster
-Reconocer las secuencias de terminación de la hebra molde

En las eucariotas los genes están fragmentados, se transcriben los intrones y los exones. Consta de tres etapas sucesivas:

• Iniciación

Existen tres clases de secuencias reguladoras en los genes y todas ellas son activadas mediante factores de transcripción. El promotor es la secuencia más cercana al inicio de la transcripción. Secuencias (-25 TATA, -80 CAAT y  -120 rica en GC). Los factores de transcripción que se unen al promotor se denominan factores basales. Las secuencias potenciadoras están mucho más lejos, se leunen lo factores activadores de la transcripción cuyas funciones son: desempaquetar la cromatina y facilitar la unión de los factores basales con la ARN pol II. Las secuencias silenciadoras se encuentran entre las potenciadoras. A ellas se unen los factores represores de la transcripción, que impiden la unión de los activadores a los potenciadores, reduciendo la velocidad de transcripción.

• Elongación

La ARN pol II recorre la hebra molde en dirección 3’  5’, al tiempo que sintetiza ARNm transcrito primario en dirección 5’  3’. La velocidad es de unos 30-50 nucleótidos por segundo y se transcriben tanto intrones como exones.

• Terminación

La ARN pol II reconoce la secuencia TTATTT de la señal de poliadenilación al final del último exón. Esta secuencia determina el fin de la transcripción y la separación del pre-ARNm de la cadena molde de ADN.

Siguiendo con la maduración postranscripcional, consiste en modificaciones en los extremos del ARNm, la eliminación de intrones y la alteración de algunas secuencias en ciertos ARNm.

-Adición en 5’ de una “caperuza” de metil-guanosina trifosfato.
-Adición en 3’ de una “cola” de poli-adenina (poli- A).
-Corte de intrones y pegado de exones (splicing).
-Edición o corrección del pre-ARNmUn .

Fuentes: BioGeo, Libro Biología 2º Bachillerato (Bruño)