Conceptos Fundamentales de la Transcripción del ADN
Mapa conceptual
La transcripción del ADN es esencial para la expresión genética y la síntesis de proteínas. Involucra la ARN polimerasa, que se une al ADN y sintetiza ARN. Este ARN luego se modifica en eucariotas mediante capuchón de 7-metilguanosina, poliadenilación y splicing. Los ARNt y ARNr también se procesan para su función en la traducción.
Resumen
Esquema
Conceptos Fundamentales de la Transcripción del ADN
La transcripción del ADN es un proceso vital en el que se sintetizan moléculas de ARN a partir de una plantilla de ADN. Este proceso es fundamental para la expresión genética, ya que permite que la información codificada en el ADN se transcriba en ARN, que luego puede traducirse en proteínas. Las bases nitrogenadas del ARN son Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo, siendo este último el sustituto de la Timina presente en el ADN. La transcripción se lleva a cabo solo en regiones específicas del ADN llamadas genes, y comienza en una secuencia promotora que actúa como señal de inicio para la enzima ARN polimerasa. Esta enzima, que es dependiente del ADN, se une al promotor y cataliza la elongación de la cadena de ARN, añadiendo nucleótidos complementarios a la cadena molde de ADN.Función y Propiedades de la ARN Polimerasa
La ARN polimerasa es una enzima clave en el proceso de transcripción, con la capacidad de unirse al ADN bicatenario y reconocer los promotores genéticos. Una vez unida, procede a desenrollar las hebras de ADN y a sintetizar una nueva cadena de ARN en la dirección 5’ a 3’. Utiliza ribonucleósidos trifosfatos (NTPs) como sustratos, liberando pirofosfato (PPi) durante la formación de enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos. A diferencia de la ADN polimerasa, la ARN polimerasa no necesita un cebador para iniciar la síntesis de ARN. Además, puede identificar secuencias específicas que señalan el fin de la transcripción. La actividad de la ARN polimerasa está regulada por factores de transcripción que pueden aumentar o disminuir su afinidad por el ADN, afectando así la tasa de transcripción de los genes.El Proceso de Transcripción Paso a Paso
La transcripción inicia cuando la ARN polimerasa se une al promotor y separa las hebras de ADN, creando una burbuja de transcripción. Solo una de las hebras, la hebra molde o antisentido, dirige la síntesis de ARN. La ARN polimerasa avanza a lo largo de esta hebra, incorporando NTPs complementarios y elongando la cadena de ARN. A medida que la enzima avanza, el ARN recién sintetizado se separa del molde de ADN, permitiendo que las hebras de ADN se reanuden. La burbuja de transcripción se mueve con la ARN polimerasa hasta que esta encuentra una señal de terminación, momento en el cual la enzima libera la cadena completa de ARN y se disocia del ADN.Modificaciones Post-Transcripcionales en Eucariotas
En las células eucariotas, los ARN transcritos no están listos para la función inmediata y requieren modificaciones post-transcripcionales. Los precursores de ARNm son procesados mediante la adición de un capuchón de 7-metilguanosina en el extremo 5’, la poliadenilación en el extremo 3’, y el empalme (splicing) que elimina las secuencias no codificantes (intrones) y une las secuencias codificantes (exones). Estas modificaciones son cruciales para la estabilidad del ARNm y su reconocimiento eficiente por los ribosomas durante la traducción de proteínas.Procesamiento de los ARNt y ARNr
Los ARNt y ARNr también experimentan modificaciones post-transcripcionales. Los precursores de ARNt son modificados químicamente y se pliegan en una estructura tridimensional característica que es vital para su función en la traducción. Los precursores de ARNr se procesan en el nucléolo, donde se cortan y modifican para formar las subunidades ribosomales. Estas subunidades se ensamblan con proteínas ribosomales para formar los ribosomas completos, que son esenciales en la síntesis de proteínas, comenzando con la activación de los aminoácidos y su unión a los ARNt específicos.
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Proceso de Transcripción
Síntesis de ARN a partir de una plantilla de ADN
La transcripción es un proceso vital en el que se sintetizan moléculas de ARN a partir de una plantilla de ADN
Regulación de la transcripción
Genes y secuencias promotoras
La transcripción se lleva a cabo en regiones específicas del ADN llamadas genes, y comienza en una secuencia promotora
Enzima ARN polimerasa
La ARN polimerasa es una enzima clave en el proceso de transcripción, con la capacidad de unirse al ADN y sintetizar una nueva cadena de ARN
Regulación por factores de transcripción
La actividad de la ARN polimerasa está regulada por factores de transcripción que pueden afectar la tasa de transcripción de los genes
Proceso de transcripción paso a paso
La transcripción inicia cuando la ARN polimerasa se une al promotor y procede a sintetizar una nueva cadena de ARN en la dirección 5' a 3'
Función y Propiedades de la ARN Polimerasa
Unión al ADN y reconocimiento de promotores
La ARN polimerasa tiene la capacidad de unirse al ADN y reconocer los promotores genéticos
Síntesis de ARN y liberación de pirofosfato
La ARN polimerasa utiliza ribonucleósidos trifosfatos como sustratos y libera pirofosfato durante la formación de enlaces fosfodiéster
Diferencias con la ADN polimerasa
A diferencia de la ADN polimerasa, la ARN polimerasa no necesita un cebador para iniciar la síntesis de ARN
Modificaciones Post-Transcripcionales en Eucariotas
Procesamiento de los ARN transcritos
Adición de capuchón y poliadenilación
Los precursores de ARNm son procesados mediante la adición de un capuchón en el extremo 5' y la poliadenilación en el extremo 3'
Empalme (splicing)
El empalme elimina las secuencias no codificantes y une las secuencias codificantes en los precursores de ARNm
Importancia de las modificaciones
Estas modificaciones son cruciales para la estabilidad y reconocimiento eficiente de los ARNm durante la traducción de proteínas
Procesamiento de los ARNt y ARNr
Modificaciones químicas y plegamiento de los ARNt
Los precursores de ARNt son modificados químicamente y se pliegan en una estructura tridimensional característica
Procesamiento de los ARNr en el nucléolo
Los precursores de ARNr se procesan en el nucléolo para formar las subunidades ribosomales
Conceptos Fundamentales de la Transcripción del ADN
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00
Bases nitrogenadas del ARN
Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo; Uracilo reemplaza a Timina del ADN.
01
Inicio de la transcripción
Ocurre en secuencias promotoras; ARN polimerasa se une y comienza la síntesis de ARN.
02
Función de la ARN polimerasa
Enzima que cataliza la elongación de la cadena de ARN, añadiendo nucleótidos complementarios al ADN.
