Transcripción genética

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La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión genética. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa. La transcripción produce ARN mensajero como primer paso de la síntesis de proteínas. La transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero.

[editar] Transcripción en procariotas

La transcripción del ADN en bacterias ocurre en el citoplasma (al no poseer éstos núcleo celular como en el caso de las células eucariotas) y consta de una serie de fases consecutivas que son la iniciación, elongación y terminación de la síntesis de ARN.

[editar] ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN

[editar] Iniciación

El complejo de transcripción en el que forma parte la ARN polimerasa, necesita factores de iniciación que se unan a secuencias específicas de ADN para reconocer el sitio donde la transcripción ha de comenzar y se sintetice el ARN cebador. Las secuencias de ADN en las que se ensamblan los complejos de transcripción se llaman promotores. Los promotores tienen secuencias de nucleótidos definidas, donde las más conocidas son la caja TATAAT y la caja TTGACA. Los promotores se localizan en los extremos 5'-terminales de los genes. La ARN polimerasa se une a las secuencias promotoras que incluye la caja TATAAT y TTGACA. La secuencia promotora está formada por unos 70 pares de bases nitrogenadas, que concuerda con el tamaño de la holoenzima ARN polimerasa que es una esfera de aproximadamente 20 nanometros de diámetro. Es común ver en células procariotas la participación de una serie de proteínas llamadas factores sigma que tienen como fin guiar a la ARN polimerasa al promotor conveniente.

La ARN polimerasa se une a una de las caras del ADN bicatenario y éste se enrolla en la enzima de forma similar a como lo hace con el nucleosoma. La interacción entre la ARN polimerasa y el ADN está estabilizada por varios tipos de enlaces débiles como interacciones iónicas, interacciones de Van der Waals y enlaces de hidrógeno. La unión de ARN polimerasa a ADN se llama complejo cerrado. El reconocimiento del promotor por la ARN polimerasa corre a cargo de la subunidad delta. Aunque la búsqueda del promotor por la ARN polimerasa es muy rápida, la formación de la burbuja de transcripción o apertura del ADN y la síntesis del cebador es muy lenta. La burbuja de transcripción es una apertura de ADN desnaturalizado de 18 pares de bases, donde empieza a sintetizarse el ARN cebador a partir del nucleótido número 10 del ADN molde de la burbuja de transcripción. La burbuja de transcripción se llama complejo abierto. Los ribonucleótidos trifosfato se van uniendo al ADN molde para formar el cebador. La subunidad delta abandona el complejo de transcripción cuando el cebador alcanza una longitud de 10 ribonucleótidos.

[editar] Elongación

La ARN polimerasa cataliza la elongación de cadena del ARN. Una cadena de ARN se une por apareamiento de bases a la cadena de ADN, y para que se formen correctamente los enlaces de hidrógeno que determina el siguiente nucleótido del molde de ADN, el centro activo de la ARN polimerasa reconoce a los ribonucleótidos trifosfato entrantes. Cuando el nucleótido entrante forma los enlaces de hidrógeno idóneos, entonces la ARN polimerasa cataliza la formación del enlace fosfodiéster que corresponde.

[editar] Terminación

Al finalizar la síntesis de ARNm, esta molécula ya se ha separado completamente del ADN (que recupera su forma original) y también de la ARN polimerasa, terminando la transcripción. La terminación es otra etapa distinta de la transcripción, porque justo cuando el complejo de transcripción se ha ensamblado activamente debe desensamblarse una vez que la elongación se ha completado. La terminación está señalizada por la información contenida en sitios de la secuencia del ADN que se está transcribiendo, por lo que la ARN polimerasa se detiene al transcribir algunas secuencias especiales del ADN. Estas secuencias son ricas en guanina y citosina, situadadas en el extremo de los genes, seguidas de secuencias ricas en timina, formando secuencias palindrómicas, que cuando se transcriben el ARN recién sintetizado adopta una estructura en horquilla que desestabiliza el complejo ARN-ADN, obligando a separarse de la ARN polimerasa, renaturalizándose la burbuja de transcripción. Algunas secuencias de ADN carecen de la secuencia de terminación, sino que poseen otra secuencia a la que se unen una serie de proteínas reguladoras específicas de la terminación de la transcripción como rho esta información no es del todo confiable.

[editar] Transcripción en eucariotas

En el caso de las eucariotas, el proceso se realiza en el núcleo, y es similar al de las procariotas, pero de mayor complejidad. Una vez transcrito el ARN, sufre un proceso de maduración que tras cortes y empalmes sucesivos elimina ciertos segmentos del ADN llamados los intrones para producir el ARNm final. Durante este proceso de maduración se puede dar lugar a diferentes moléculas de ARN, en función de diversos reguladores. Así pues, un mismo gen o secuencia de ADN, puede dar lugar a diferentes moléculas de ARNm y por tanto, producir diferentes proteínas. Otro factor de regulación propio de los ecuariotas son los conocidos ENHANCERS, que incrementan bruscamente la actividad de transcripción de la célula y no depende de la ubicación de éstos en el gen, ni la dirección de la lectura.