6.2.2 MODIFICACIONES POSTRANSCRIPCIONALES DE RNA MENSAJEROS.
Todos los ARNm eucarióticos son monoscistromicos es decir, contienen información para una sola cadena polipeptidica, mientras que en los procarioticas los ARNm son con frecuencia policistrónicos, es decir, codifican más de una proteína.
Todos estos procesos ocurren mientras el RNA se está transcribiendo, demostrándose en algunos casos la interdependencia entre transcripción y maduración.
Las diferencias entre los procariotas y las eucariotas relativas a la maduración del RNA se centran en el mRNA, además del ayuste, sufre una serie de modificaciones en 5’ y en 3’ que, de forma sucesiva o simultánea, van a ocurrir en el núcleo.
EL ARNm sufre modificaciones durante el proceso de transcripción O síntesis del ARN.
1.-Adición de la Caperuza
2.-Poliadenilación
3.-Ayuste de Intrones nucleares
4.-Riboedición (Correcion del mRNA)
ADICIÓN DE LA CAPERUZA
La caperuza o casquete de los mRNA es un 7-metilguanilato unido al primer nucleótido del RNA por un enlace 5’-5’ trifosfato. Esto hace que la guanosina añadida se una en sentido opuesto al del resto de la cadena polinucleotídica
FUNCIONES:
1.-Proteger la molécula frente a la acción de exonucleasas inespecíficas.
2.-Marcar el hnRNA como sustrato de otras reacciones de procesamiento en el núcleo.
3.-Ayudar a los ribosomas a reconocer el mRNA para iniciar la traducción; se ha visto que la caperuza es reconocida por uno de los factores de traducción, aunque no es una etapa imprescindible.
4.-Ayudar al desalojo del promotor en el comienzo de la elongación, o sea, a la eliminación de los factores de iniciación que no se necesitan en la elongación. O lo que es lo mismo: intervenir en el paso de iniciación a elongación
5.-Ayudar a procesar el primer intrón del transcrito.
POLIADENILACIÓN DE LOS MRNA
La poliadenilación está
estrechamente ligada a la terminación pues el corte del RNA favorece la
terminación al desestabilizar la interacción con la RNA-polimerasa.
LA FUNCION DE LA POLIADENILACION DEL mRNA NO CLARAS DEL TODO:
2.-Parece determinar la duración de la semivida del mRNA.
3.-Interviene en la correcta o eficiente traducción del mRNA.
4.-Parece ser la señal que indica los hnRNA que van a madurar y los que no.
5.-Parece ser esencial para el ayuste del último intrón.
AYUSTE DE LOS INTRONES NUCLEARES
El ayuste es un proceso que puede
ocurrir mientras se está transcribiendo el gen o, más habitualmente, una vez
que el gen completo está transcrito. La eliminación de un intrón de grupo III
(y también de los de grupo II) está determinada por su secuencia o secuencia,
pero no por su tamaño.
La gran mayoría de los intrones
responde a esta regla GU-AG, pero las plantas y las levaduras presentan
consensos ligeramente distintos que se denominan regla AT-AC. La
mutación de los nucleótidos esenciales del consenso provoca ayustes erróneos ya
que la maquinaria se busca sitios «crípticos» de ayuste diferentes a los
naturales, con el consiguiente efecto mortal sobre el transcrito.
Formación del Ayustosoma:
Las etapas de formación del ayustosoma y eliminación del intrón se resumen en la siguiente figura: La unión de U1 en el centro 5’ se produce gracias a la hibridación entre el snRNA U1 (o U11) y la secuencia del pre-mRNA. Se aparean de 5 a 7 nucleótidos, lo que justifica la gran conservación del sitio 5’.1.-La unión de U2 (o U12) al sitio de ramificación necesita ATP. La secuencia del snRNA es complementaria a la del sitio de ramificación, pero no aparea la A.
2..U4 y U6 se añaden en forma de un único complejo ya que las secuencias de sus snRNA son parcialmente complementarias.
3.-La liberación de U1 y U4, con gasto de ATP, permite que U6 interaccione con U2. La doble hélice formada por U2/U6 forma el centro catalítico del ayustosoma
4.- Tras la reacción de ayuste, l as snRNP U2, U5 y U6 quedan unidas al lazo del intrón.
Riboedición: edición o corrección del mRNA transcrito
Un axioma fundamental de la
biología molecular afirma que la secuencia del mRNA sólo puede representar la
secuencia codificada en el DNA. Sin embargo se ha encontrado que en los mRNA de
mitocondrias y cloroplastos de muchos organismos se producen cambios en la
información contenida en el mRNA. Estos cambios de modificación o inserción de
bases se denominan riboedición.
Los gRNA
La riboedición no se produce al azar sino específicamente gracias a una serie de pequeños RNA llamadosRNA guía (gRNA) que están codificados en locus específicos del genoma. Los gRNA son moléculas de 60-80 nt que llevan unos bloques de poli(U) en el extremo 3’ y en su extremo 5’ la secuencia que ha de aparearse con el RNA a editar. Al hibridarse con el mRNA, determinan el sitio exacto donde se va a editar el mRNA. Donde el gRNA se ha apareado al mRNA se une la maquinaria necesaria (editosoma) que permite modificar la secuencia.
Los gRNA se transcriben como genes independientes, por lo que una mutación en una proteína cuyo RNA se edita puede hacerse mutando el propio gen, así como mutando su gRNA. La edición se realiza desde 3’ hacia 5’ en el transcrito, por lo que hay que esperar a que esté completamente transcrito y ayustado.
Se varía la composición de bases, no su número. Lo más frecuente es el cambio C por U mediante la acción de una e
Modificación de bases:
Se varía la composición de bases, no su número. Lo más frecuente es el cambio C por U mediante la acción de una enzima denominada citidina-desaminasa. Otra modificación menos frecuente es la de A por G causada por laadenosina-desaminasa. Si en el DNA no hubiera T en lugar de U, las desaminaciones de la C no se detectarían como errores y se acumularían mutaciones. Estas desaminasas reconocen unos 26 nt alrededor del sitio a editar, que tienen que estar en forma de RNA bicatenario.
Esta riboedición provoca cambios más drásticos, como: - Introducción en el mRNA de cox2 de 4 U en un punto que hace cambiar la pauta de lectura
- Más de la mitad de los las bases del mRNA de cox3 son U que no estaban codificadas en el genoma.
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