Transcripción en Eucariotas
Introducción
¡Hola!
Es un placer encontrarte, espero que sigas gozando de una excelente salud y tengas buen ánimo por aprender cosas nuevas de esta Unidad, por ello te invito a la sexta clase titulada Transcripción en Eucariotas de la unidad de aprendizaje de Biología Molecular.
En la clase anterior se habló acerca de la transcripción, la segunda etapa en el Dogma Central de la Biología Molecular, y como se lleva a cabo en procariotas. En esta sesión veremos como sucede en eucariotas y las diferentes etapas por las que tiene que pasar el ARNm antes de poder salir del núcleo y ser traducido a proteína.
Así que te invito a poner todo el ánimo, ¡empecemos la clase!
Desarrollo del tema
Transcripción en Eucariotas
A diferencia de la transcripción en procariotas, en eucariotas se requiere la presencia de un mayor número de proteínas, denominadas factores de transcripción. Estos son necesarios para que dé inicio la transcripción, pero no forman parte de la estructura de la RNA polimerasa. Y hablando de polimerasas, los eucariotas poseen un mayor número de RNA polimerasas, polimerasa I,II y III, y cada una de ellas realiza diferentes funciones.
Otra diferencia es que la transcripción en eucariotas se lleva a cabo en un ambiente de cromatina, por lo que esta debe sufrir un reacomodo para que pueda acceder la RNA polimerasa. Esta última, por sí sola, no puede identificar su sitio de unión en el ADN, por lo que requiere la presencia de múltiples factores de transcripción que le indiquen donde unirse. A estos factores de transcripción se les denomina Factores de transcripción basales y son los responsables de reconocer al promotor y guiar a la ARN polimerasa.
Te invito a que visualices el siguiente video titulado Transcrption, que trata sobre los factores de transcripción.
Tipos de ARN polimerasas
Te invito a que visualices el siguiente video titulado Transcrption Factors, que habla sobre la ARN polimerasa eucariota.
En eucariotas son 3 las RNAS polimerasas:
- ARN polimerasa I.- Se localiza en el nucleolo y es la responsable de la transcripción de los genes que codifican para el ARN ribosomal 18S y 28S.
- ARN polimerasa II.- Se localiza en el nucleoplasma y es la responsable de la síntesis de los ARN heterogéneos nucleares, el precursor del ARN mensajero.
- ARN polimerasa III.- Se localiza en el nucleoplasma, genera una colección de ARNs estables y esenciales. Sintetiza el ARN ribosomal 5S, los ARN de transferencia y otros ARN pequeños que constituyen más de un cuarto del ARN citoplásmico.
Te invito a que visualices el siguiente video titulado Transcrption Factors.
Cada una de estas polimerasas reconoce a sus propios factores de transcripción, los cuales las ayudan a reconocer la región promotora. Así, los factores de transcripción para la polimerasa I se denominan TFI, para la dos TFII y para la tres TFIII. Cada factor de transcripción se identifica mediante una letra, por ejemplo, TFIID nos indica que se trata del factor de transcripción D de la polimerasa dos.
Al igual que los factores de transcripción, la estructura de la región promotora que es reconocida por cada una de las polimerasas, es diferente. Es decir, los elementos que reconoce la ARN polimerasa I están en diferente posición en el promotor que reconoce la ARN polimerasa II y lo mismo sucede con la polimerasa III. Sin embargo, los elementos presentes son muy similares. Debido a que la polimerasa II es la responsable de la generación de los ARN mensajeros, y estos son lo que se van a traducir, nos enfocaremos en las características de la región promotora que reconoce esta polimerasa, así como de sus factores de transcripción.
Región promotora ARN polimerasa II
Los promotores de la ARN polimerasa II son más diversos que en los procariotas. La secuencia mínima necesaria para que se lleve a cabo la transcripción se muestra en la imagen 1. Esta región se denomina promotor nuclear o central.
Tomado de Krebs J., Goldstein E.S., and Kilpatrick S.T. (2018).
En la imagen 1 se muestran los siguientes elementos, que son necesarios para que se lleve a cabo el inicio de la transcripción:
- Caja TATA. – Muchos promotores la poseen. Se localiza aproximadamente a 25 nucleótidos río arriba del sitio de inicio de la transcripción. La secuencia consenso es TATAA. Para que sea reconocida, se encuentra rodeada de secuencias ricas en G-C.
- Iniciador (Inr). – Se encuentra rodeando el sitio de inicio de la transcripción. Posee una secuencia de poli pirimidinas (Y) y se localiza entre las posiciones -3 y +5.
- Elemento DPE. – Existen promotores que no poseen la caja TATA en su estructura, por lo que poseen otro elemento denominado elemento promotor río abajo (DPE). Este elemento se localiza de la posición +28 a +32.
En los promotores que poseen caja TATA, existe otro elemento denominado BRE (Elemento de reconocimiento del factor B), el cuál determina la fuerza del promotor. De esta manera, el promotor central consiste en la caja TATA más el iniciador y el elemento BRE o el iniciador y el elemento DPE en los promotores que no poseen caja TATA (Imagen 2).
Tomado de Alberts B. et al. (2015).
Inicio de la transcripción
Este tema se abordará en una presentación de PowerPoint titulado.
Conclusión
Para concluir la clase repasemos lo siguiente: En esta clase vimos el proceso de transcripción en eucariotas. Como pudiste observar existen varias diferencias en el proceso respecto a como sucede en procariotas. Una de las principales diferencias es la presencia de distintas RNA polimerasas, cada una de ellas realizando una función particular. Otra diferencia es que la RNA polimerasa II requiere de la presencia de un mayor número de factores de transcripción para poder identificar la región promotora, que, una vez dicho esto, también difiere en secuencia respecto a los procariotas. La última diferencia es el proceso de maduración que tiene que sufrir el RNA mensajero, el cual consiste en la adición del CAP en el extremo 5′, la remoción de los intrones y la adición del poliA en el extremo 3′. Todas estas modificaciones son necesarias para que el RNA pueda salir del núcleo y posteriormente ser traducido a proteína.
Con esta clase terminamos la segunda etapa del Dogma Central de la Biología Molecular: la transcripción. En la siguiente clase abordaremos la etapa final, la traducción, que consiste en el paso del ARN a proteína.
Es así que con esta breve conclusión, terminamos la clase y te doy una ¡gran felicitación por este logro! No olvides realizar y enviar correctamente y a tiempo la tarea asignada. Te espero en tu siguiente clase.
Fuentes de información
- Krebs J., Goldstein E.S., and Kilpatrick S.T. (2018). Lewin’s Genes XII. Editorial Jones and Bartlett
- Alberts B. et al. (2015). Molecular Biology of the cell. Garland Science
- Lodish H. et al. (2016). Molecular Cell Biology, (8a ed.). W.H. Freeman and Company
- Lisker, R., Zentella, A.D., Grether, P.G. (2013). Introducción a la Genética Humana. (3a ed.), UNAM, Facultad de Medicina: El Manual Moderno