Transcripción y operones en procariontes y eucariontes

Procariontes y eucariontes

Procariontes: todo el ADN en una sola molécula, la info está libre en el citosol, haploide, transcripción y traducción acoplados, no hay intrones.

Eucariontes: genoma dividido en varios cromosomas, info contenida dentro del núcleo asociado a histonas, diploide (mayoría), transcripción en el núcleo y traducción en citoplasma, hay intrones y exones.

Transcripción

• Se necesita: una cadena de ADN que actúe como molde, enzimas como las RNA pol y también ribonucleótidos (A,G,C,U).
• Iniciación: encontrar en lugar adecuado que se transcribe.
• Elongación: se van asociando nucleótidos para ir generando enlaces (fosfodiéster).
• Terminación: se desprende la ARN pol.

La secuencia del producto del RNA es complementaria a la hebra templada y es idéntica a la hebra no templada.

Replicación y transcripción: SIMILITUDES: se utilizan nucleótidos trifosfatados, el crecimiento de la cadena va de 5´a 3´. DIFERENCIAS (en transcripción): solo se transcribe una hebra de ADN, solo una pequeña fracción del genoma es transcrito.

RNA POL: sintetiza RNA utilizando una cadena simple de ADN como molde.

HOLOENZIMA: enzima completamente funcional. REGIÓN PROMOTORA: fragmentos de ADN donde la ARN pol se une para iniciar la transcripción. UNIDAD DE TRANSCRIPCIÓN: punto de inicio hasta el punto de término, incluye al menos un gen.

Transcripción en procariontes

Se organiza en un sistema de OPERON, donde varios genes se transcriben simultáneamente.

SUBUNIDAD SIGMA: necesaria para provocar el ensamblaje y que comience la iniciación de la transcripción.

Iniciación:

Que se reconozca la región promotora por el factor sigma, esto para que el ADN se abra y se incorporen nucleótidos para la formación de ARN.

Elongación:

Permite el crecimiento de la hebra de 5 a . ya se liberó el factor sigma porque o si no no se podría avanzar.

Terminación:

- Independiente de rho: en la estructura en un momento dado se da una secuencia que puede formar un loop y cuando este se forma la enzima no podrá seguir desplazándose y se desprende terminando el proceso de transcripción. - Dependiente de rho: tiene 6 diferentes subunidades y pueden abrazar esta hebra de RNA que se va generando, esto genera una alteración en la elongación interrumpiendo el proceso y terminándolo sin cumplir el objetivo.

Operon

Grupo de genes estructurales cuya expresión está regulada por los mismos elementos de control (operador y promotor) y genes reguladores.

Modelos de control

• Inducibles: Lac, Ara. Se induce la expresión de los genes. (degradación)
• Represibles: trp. El sistema está secretando enzimas requeridas para fabricar trp pero cuando el entorno lo adquiere exógenamente, el operador se bloquea. (síntesis)

- Control negativo: sobre el operador está pegado un represor, en el momento que se genera una señal inductora lo desactiva y deja el espacio libre.

- Control positivo: constantemente habrá un factor que genera la transcripción., en el momento que aparece un comp externo que provoque una modificación se bloquea la transcripción.

Operon Lac

CONTROL NEGATIVO: ingreso de lactosa a la célula, la cual pasa por un canal, galactosa RNAasa. Dentro hay una enzima, la B-galactosidasa, la cual transforma la lactosa en alolactosa y genera la ruptura de enlaces glucosídicos para obtener galactosa y glucosa.

En ausencia de lactosa pero presencia de glucosa se está generando un represor, el cual se une al operador y lo bloquea de manera que no se está transcribiendo. Cuando hay lactosa se genera un fenómeno que hace que se acumule y se genere un inductor, el cual se une al represor, así el represor se desprende del operador y la ARN POL puede seguir deslizándose.

Operon Trp

Está constantemente activo. Cuando hay trp, hay un cambio conformacional que permite que el represor se una al operador y bloquee la transcripción.

Operon Ara

Se codifican una serie de enzimas requeridas para que la arabinosa sea transformada en ribulosa 5 fosfato. Está constantemente reprimido, es decir, que en ausencia de arabinosa no tenemos enzimas para este procesamiento. Se necesita también AMPc y una prot que reconoce. Se puede inducir el proceso de expresión.