biosintesis de nucleotidos y acidos nucleicos
TRANSCRIPT
BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS
Y ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOSÍNTESIS DE
NUCLEÓTIDOS
2 VIAS
DE NOVO PATHWAY
(NUEVA RUTA O VIA)
PARA BASES PIRIMÍDICAS
PARA BASES PÚRICAS
SALVAGE PATHWAY(VIA DE
RECUPERACIÓN O SALVAMENTO)
DOS TIPOS
RIBONUCLEOTIDOS
DESOXIRRIBONUCLEOTIDOS
DE NOVO PATHWAY(NUEVA RUTA O VIA)
PARA LAS PIRIMIDINAS
Estructura del carbamilfosfato sintetaza:Nótese que la enzima contiene 3 centros activos para tres reacciones. Esta enzima esta formada por 2 cadenas. La cadena mas pequeña (en amarillo) contiene un lugar donde se hidroliza la glutamina para generar amoniaco. La cadena mas grande presenta 2 dominios de sujeción del ATP (en azul y rojo). En uno de los dominios de sujeción del ATP (el azul), el bicarbonato se fosforila para dar lugar al carboxifosfato, que posteriormente reacciona con el amoniaco para dar acido carbamico. En el otro dominio de sujeción del ATP, el acido carbamico se fosforila dando lugar al carbamilfosfato.
ETAPAS: Reacción 1
hidrólisis
La hidrólisis de la glutamina se lleva a cabo en la cadena mas pequeña: el catalizador de esta hidrólisis es un segundo componente polipeptídico de la propia enzima carbamilfosfato sintetasa (CPS).
PRIMERA
FOSFORILACI
ON
La fosforilación se lleva a cabo en la cadena mas grande ; dentro de la cual existen 2 dominios de sujeción del ATP. Esta primera reacción acurre en el centro activo del primer tercio de la cadena mas grande.
SEGUNDA
FOSFORILACI
ON
El centro activo de esta reacción tiene lugar en un segundo dominio de sujeción del ATP.
Carbamilfosfato sintetasa
Los intermediarios se mueven entre los diferentes centros o sitios activos mediante la canalización evitando así la difusión y la hidrólisis.
Esta canalizacion cumple un doble pael: 1. los intermediaros que se generan en un centro activo se utilizan sin que haya perdidas por difusion.2. los intermediarios inestables como el carboxifosfato y el acido carabamico (que a ph 7 se descomponen en menos de 1s) se protegen de la hidrólisis.
REACCIO
N 2
Reacción catalizada por la aspartato transcarbamilasa
REACCION 3
Reacción catalizada por la dihidroorotasa, quien cicla la carbamilaspartato formando un anillo de dihidroorotato.
REACCIO
N 4
Reacción catalizada por la dihidroorotato deshidrogenasa; proceso de oxidación a causa del
REACCION5
En este punto, el orato se acopla a la ribosa , en forma de 5 fosforribosil-1-pirofosfato (PRPP); un forma activada de la ribosa que acepta bases de nucleótidos. La enzima que cataliza esta reacción es la fosforribosil transferasa de pririmidinas.
REACCIO
N6
Proceso de descarboxilacion ; reacción catalizada por la orotidilato descarboxilasa; sin esta enzima 1 reacción tendría lugar cada 78 millones de año, por lo tanto su velocidad de reacción es veces mas rápida.
Orotidina monofosfato (OMP) Uridina monofosfato (UMP)
Los Nucleótidos Mono, Di Y Trifosfato Son Interconvertibles
Recordemos que los difosfatos y trifosfatos son las únicas formas activas de los
nucleótidos.
Primero: los nucleósidos monofosfato se convierten en difosfato por medio de nucleósido monofosfato quinasas
específicas que utilizan ATP COMO DADOR DE GRUPOS FOSFORILO.
Los nucleósidos difosfato y trifosfato son interconvertibles gracias a la nucleosido
quinasa poco especifica a diferencia de las monofosfato quinasas
La CTP Se Forma Mediante La Aminación Del UTP (CASO EXCEPCIONAL)
Una Vez Formada La Uridina Trifosfato UTP
PROCESO DE AMINACION
Citidina trifosfato (CTP)
•A diferencia de las purinas, las pirimidinas no se sintetizan como nucleótidos.
•Primero se sintetiza el anillo a partir de bicarbonato, aspartato y amonio.
•Luego se une el PRPP.
•En primero lugar se sintetiza el UTP, de derivan los otros
REDES DE CONTROL Para la biosíntesis de pirimidinas en (a) e.Coli y (b) en animales. Los octágonos rojos y círculos verdes indican los puntos de control . la inhibición por retroalimentación se representa mediante flechas rojas discontinuas y la activación con flechas verdes discontinuas.
RETROALIMENTACION: EN BACTERIAS E.COLI Y ANIMALES.
PARA LAS PURINAS
A DIFERENCIA DE LA BIOSINTESIS DE BASES
PRIRIMIDICAS; LAS BASES DE PURINA SE CONSTRUYEN
ESTANDO YA UNIDAS AL ANILLO DE RIBOSA.
FOSFORILACION
Y SUSTITU
CION
EL ANILLO DE PURINA SE ENSAMBLA MEDIANTE ETAPAS SUCESIVAS EN LAS QUE LA ACTIVACION POR FOSFORILACION VA SEGUIDA DE
UNA SUSTITUCIONSon 9 los pasos para biosintetizar el anillo de purina, los seis primeros son homólogos a las reacciones de la carbamilfosfato sintetaza. Cada etapa consiste en la activación por fosforilación de un átomo de oxigeno unido a carbono (carbonilo) seguida de la sustitución del grupo fosforilo por amoniaco o por un amino que actúa como un nucleofilo.
REACCION 1
(DESFOSFORILACI
ON)
La glicina se activa por fosforilación y luego se une al amino de la fosforribosilamina.
REACCION 2
El formiato se activa y se une al grupo amino para formar un formoglicinamida ribonucleotido. La enzima Formiltetrahidrofolato transfiere el grupo formilo al grupo amino del residuo de lisina.
REACCION 3
El grupo amida interno se activa por fosforilación y a continuación, se convierte en una amidina mediante la adición de amoniaco procedente de la glutamina.
REACCION 4
La formilglicinamidina ribonucleotido, experimenta una reacción intramolecular en la que se forma un anillo imidazol de cinco átomos de carbono.
Anillo
imidazo
l
REACCION 5
El bicarbonato se activa por fosforilación y a continuación, recibe el ataque del grupo amino. El producto final se obtiene transfiriendo el grupo carboxilato al anillo de imidazol.
REACCION 6
El grupo carboxilato del imidazol se fosforila de nuevo y el grupo fosfato se reemplaza por el grupo amino del aspartato.
ELIMINACION DEL FUMARATO
LOS SIGUIENTES TRES PASOS:
LA ADICION DE UN GRUPO FORMILO
Al atomo de nitrogeno unido al anillo imidazol se le añade el grupo formilo procedente del formiltetrahidrofolato.
PERDIDA DE AGUA
Reacción intramolecular en la que se pierde una molécula de agua; que genera al inosinato (IMP).
Formación del adenilato (AMP)
Adición de aspartato en carbono 6; y el dador de grupos fosforilo es el GTP , La enzima catalizadora es adenil succinato
sintasa
Eliminación de fumarato; que proporciona el grupo amino. La enzima catalizadora es
la misma
Formación del guanilato (GMP)
Proceso de oxidacion de inosinato a xantilato, en presencia de NAD que actua
como receptor de H .
Incorporación del grupo amino al xantilato; el xantilato se activa por el AMP del ATP. Posteriormente el NH3 formado
por hidrólisis de la glutamina reemplaza al AMP.
SALVAGE PATHWAY(VIA DE
RECUPERACIÓN O SALVAMENTO)
Las bases de purina liberadas durante la degradación hidrolÍtica de ácidos nucleicos y nucleótidos, pueden ser recuperadas y recicladas
las vías de recuperación de purinas disminuyen el gasto de
energía.
la ausencia del procesos de recuperación causa notables
efectos.
Las bases de purina libres, procedentes de la degradacion de nucleotidos o de la dieta se pueden unir al PRPP, Para formar nucleosidos de purina monofosfato.
Las bases de purina se recuperan mediante 2 enzimas re recuperacion; primero:La adenina fosforribosil transferasa cataliza la formacion del adenilato:
Mientras que la hipoxantina-guanina fosforribosil transferasa (HGPRT) cataliza la formación tanto del guanilato (GMP), como del inosinato (IMP). UN PRECURSOR DEL GUANILATO Y DEL ADENILATO.
SÍNTESIS DE DESOXIRRIBONUCLEOTIDO
SLos desoxirribonucleótidos son sintetizados a partir de sus correspondientes ribonucleótidos por reducción de su posición 2’, y no por su síntesis de novo a partir de precursores que contienen desoxirribosa. Las enzimas que catalizan la formación de los desoxirribonucleótidos a partir de los correspondientes ribonucleótidos son las ribonucleótido reductasas.
ENZIMA RIBONUCLEOTIDOREDUCTAS
A
R1: Formada por dos cadenas alfa . Esta subunidad contiene el sitio activo; formado por tres residuos de cisteína y uno de glutamato, dos centros de control alostérico y un par adicional de grupos tiol activos redox, que interaccionan con un cofactor reductor externo.
R2: Formada por dos cadenas beta. Contiene un radical libre en un residuo de tirosina que interviene en la reacción, y un átomo de oxígeno que forma un puente entre dos iones férricos. Este centro de hierro dinuclear estabiliza el radical libre.
TIENE 2 SUBUNIDADE
S
Reaccion1: comienza con la transferencia de un electrón procedente del residuo de cisteína de R1 al radical tirosilo de R2. generando un radical cisteintioilo muy reactivo.
Reaccion2: este radical sustrae un átomo de H del C3 de la ribosa.
Reaccion3: el radical en posición 3 provoca la liberación del OH del C3 de la ribosa y del H del residuo del 2do cisteína .
Reacción 4: luego se transfiere un ion hidruro (con 2 electrones) desde el tercer residuo de cisteína para completar la reducción del C2. este residuo forma un puente disulfuro, generando un radical en el C3.
Reacción 5: Este átomo del C3 recupera el H que le fue sustraído por el 1er residuo de cisteína. El ribonucleotido ya esta listo para abandonar la enzima.
La R2 aporta 1e – para reducir al radical tioilo.
La Timina Se Forma Por Un Proceso De Metilación Del Desoxiuridilato (dUMP)
• La timidilato sintasa cataliza la adición de un grupo metilo al dUMP.
• La timilidato sintasa promueve la metilacion añadiendo al anillo de Dump un tiolato, generando una especie nucleófilica.
• Seguidamente esta especie activada forma un enlace C-C .
BIOSÍNTESIS DEL DNA Y
RNA
BIOSÍNTESIS DEL DNA
El DNA es la biomolecula que es responsable del almacenamiento y la transferencia de información genética.
La estructura de la molécula de DNA se puede describir como una doble hélice de dos hebras de polidesoxirribonucleotidos que se forma por apareamiento de bases complementarias.
La replicación de DNA es
semiconservadora
Es decir cada hebra del DNA
original se utiliza como molde
para la sintesis de una nueva
hebra.
El nuevo DNA es un hibrido; cada
nueva hebra duplex esta
compuesta de una hebra
original y otra de nueva síntesis.
El mecanismo de la replicación
semiconservadora es universal.
REPLICACIÓN DEL DNA
Figura 11.1
Observaciones:
El proceso de replicación no siempre es perfecto.
Compuestos químicos ajenos a la célula y condiciones ambientales extremas pueden ocasionar cambios químicos del DNA y su secuencia.
En la célula existen enzimas especializadas en reconocer los errores de la secuencia de bases de DNA y catalizan la reparación de estas fallas.
Si se permitieran que se transcriban estas fallas y se traduzca al RNA los productos tendrían cambios en su secuencia de aminoácidos y alteran las propiedades funcionales
En una molécula de DNA circular ,
la replicación comienza en un punto discreto ,
el origen,
Y procede en ambas
direcciones, por lo tanto, se copia
cada hebra de polinucleotido.
En cada molécula de DNA están presentes dos horquillas de replicación.
Las horquillas avanzan en direcciones contrarias y terminan por
encontrarse al otro lado de DNA
circular.
Replicación de DNA en procariotas
Figura 11.3Figura 11.4
Existen varios lugares de iniciación , esto da lugar a varias burbujas de replicación que eventualmente forman dos moléculas separadas de DNA de doble hebra.
Replicación de DNA eucariota
ACCIÓN DE LAS DNA POLIMERASAS
Esta enzima fue aislada y purificada en E. Coli. La reacción general que cataliza esta enzima es:→
Para que la reacción proceda se requiere de iones magnesio (), que forman complejos con el nucleótido.
Figura 11.6
DNA polimerasa I
La presencia del «DNA preformado», que sirve para dos fines:
El DNA se utiliza como molde del mensaje que va ser copiado.
El DNA preformado debe tener un segmento cebador con un grupo con un grupo 3´-hidroxilo libre.
El cebador proporciona el acceso para la unión covalente del nucleótido entrante.La DNA polimerasa I no puede comenzar a sintetizar una nueva cadena de polinucleótido si no existiera el cebador. La reacción procede con un ataque nuclefilico del grupo 3´-hidroxilo libre del cebador sobre el nucleótido entrante.La elongación de la cadena se lleva a cabo en el extremo 3´y la síntesis de DNA procede en dirección 5´→ 3´
DNA POLIMERASAS II Y IIIEstas enzimas tienen muchos de los
requerimientos de reacción de la DNA polimerasa I.
Actualmente se cree que la DNA polimerasa III es la principal enzima de replicación por sus propiedades como su mayor velocidad de
polimerización.
Las DNA polimerasas I y II realizan funciones corrigiendo y reparando errores en la replicación
La DNA polimerasa I es una 3´→5´ exonucleasa. Además puede catalizar la hidrolisis de DNA
comenzando del extremo 5´ es decir es también una 5´→ 3´ exonucleasa.
DNA POLIMERASA I
Es una DNA polimerasa
Es una 3´→5´ exonucleasa
Es una 5´→ 3´ exonucleasa
Tiene una sola cadena de
polipéptido. Tiene tres funciones.
Figura 11.7
FRAGMENTOS DE OKAZAKILa DNA polimerasa solo cataliza la incorporación continua de nucleótidos de la hebra de DNA progenitora 3´→5´. La hebra que comienza a crecer en la misma dirección que se desplaza la horquilla se llama hebra conductora.
La hebra progenitora 5´→ 3´ se replica en cortos fragmentos discontinuos(Fragmentos de Okazaki). La hebra que comienza a crecer se llama hebra retardada.
Estas dos hebras se elongan en direcciones opuestas. Los fragmentos discontinuos de Okazaki se une covalentemente en etapas posteriores de la replicación.
Figura 11.8
ETAPA DE LA
REPLICACIÓN DEL
DNA
La Helicasa reconoce y se une al origen de
replicación y cataliza la separación de las dos
hebras de DNA rompiendo los enlaces de hidrogeno entre los pares de bases.
La DNA girasa, una topoisomerasa, ayuda a desenrollar las hebras de
DNA induciendo el superenrollamiento.
Las hebras únicas de DNA quedan expuestas y son
estabilizadas y protegidas de la ruptura hidrolitica de
los enlaces fosfodiester por las proteínas de unión a hebra sencilla (proteínas
SSB)
las hebras del polinucleotido ya
separadas se utilizan como moldes para la síntesis de
las hebras complementarias
Para que actúen la DNA polimerasa III y las otras
polimerasas se necesita un cebador con un extremo 3´-
hidroxilo libre.
Como este no se encuentra en la horquilla de
replicación, la síntesis de DNA no comienza de
inmediato. Necesita de un cebador
Se sintetiza un fragmento corto de RNA
complementario al DNA molde. La síntesis de RNA
es catalizada por la enzima Primasa. Esta enzima
también inicia la síntesis de cada fragmento de Okazaki.
Se sintetiza un fragmento corto de RNA
complementario al DNA molde. La síntesis de RNA
es catalizada por la enzima Primasa. Esta enzima
también inicia la síntesis de cada fragmento de Okazaki.
Tras ser incorporados algunos ribonucletidos, se procede a la síntesis de DNA catalizada por
DNA polimerasa III desde el grupo 3´-hidroxilo
En etapas posteriores el RNA cebador es eliminado del DNA
por la accion de la 5´→ 3´ nucleasa de la DNA polimerasa I.
Los pequeños huecos que quedan se rellenan por la accion
de la DNA polimerasa I. esta puede meter todas las bases de desoxirribonucleotido que sean
necesarias para llenar los huecos.
Sin embargo el enlace fosfoester final para cerrar lo dbe formar la enzima DNA ligasa. Esta enzima
cataliza la formacion de un enlace fosfoester , dependiente de ATP entre en grupo hidroxilo
libre de extremo 3´de un fragmento y un grupo fosfato del
extremo 5´de otro
Figura 11.9 esquema de la secuencia de replicacion
BIOSÍNTESIS DEL RNA
Estructura del ARN
El ARN está formado por una sola cadena de nucleótidos.
Tiene la función de sintetizar proteínas a partir de las instrucciones del ADN.
Hay 3 tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN ribosomal (ARNr), ARN de transferencia (ARNt)
Transcripción = síntesis de RNA.
En las bacterias la transcripción y la traducción tienen lugar en el citoplasma bacteriano y al mismo tiempo, son simultáneas Proceso, se
realiza en tres fases: Iniciación, elongación y Terminación.
En ambos casos necesita: - Una cadena de DNA que actúe como molde. - Ribonucleótidos trifosfato de A, G, C y U. - Cofactores y reguladores
Este proceso constituye un evento central en la expresión de la información genética. Consiste en el copiado de la secuencia de la hebra con sentido de un gen para formar un transcrito de RNA complementario que transcriba con exactitud la información genética contenida en el DNA.
El proceso es catalizado por la RNA-Polimerasa dependiente de DNA, enzima que se encuentra presente en todos los tipos celulares.
La bioquímica del proceso de transcripción es relativamente sencilla, pero los mecanismos regulatorios que han sido desarrollados para el control de la transcripción son complejos y muestran grandes variaciones.
SINTESIS DE RNA-DNA DIRIGIDA
En bacterias, existe solamente una RNA polimerasa que es capaz de sintetizar todos los tipos de RNA, el ribosomal, el de transferencia y los mensajeros. En bacterias, con mucha frecuencia, los RNAm son poligénicos o policistrónicos, de manera que un solo RNAm contiene información para la síntesis de varios polipéptidos distintos.
En eucariontes hay diferentes polimerasas encargadas de sintetizar distintos tipos de RNA y el RNAm es usualmente monogénico, solo transcribe la información para un solo polipétido.
RNA Polimerasa
RNA Polimerasa este proceso constituye un evento central en la expresión de la información genética.
Consiste en el copiado de la secuencia de la hebra con sentido de un gene para formar un transcrito de RNA complementario que transcriba con exactitud la información genética contenida en el DNA.
El proceso es catalizado por la RNA-Polimerasa dependiente de DNA, enzima que se encuentra presente en todos los tipos celulares.
La bioquímica del proceso de transcripción es relativamente sencilla, pero los mecanismos regulatorios que han sido desarrollados para el control de la transcripción son complejos y muestran grandes variaciones. La enzima une entre sí los ribonucleótidostrifosfato ATP, CTP, GTP y UTP, utilizando como molde secuencias específicas de DNA las cuales transcribe siguiendo el principio de complementaridad: la A del DNA empareja con U del RNA, la G con C, la C con G y la T con A
La RNA
polimerasa de E. coli
• cataliza la síntesis de todas las clases de RNA y es un complejo polipeptídico
• La holoenzima (enzima completa) se compone de varias subunidades diferentes: α2, β, β’, ω y σ.
• Después de que la polimerasa transcribe ~10 pares de bases, la subunidad σ es liberada.
• La enzima activa o enzima central (α2, β, β’ y ω ) es la estructura que realmente lleva a cabo el proceso de polimerización del RNA.
• Las subunidades β y β’ constituyen el sitio activo para polimerizar los ribonucleótidos trifosfato (NTPs) de acuerdo a la hebra molde del DNA.
•
Estructura esquemática de la RNA Polimerasa procariota en funcionamiento
La fijación del factor σ a la parte central activa de la enzima es transitoria y su presencia la hace capaz de seleccionar y unirse tanto a la hebra correcta, como al molde correcto en la estructura del DNA para iniciar la síntesis de RNA. Después de que la polimerasa transcribe ~10 pares de bases, la subunidad σ es liberada
El promotor: es la región más próxima al inicio de la transcripción y esta formada por la secuencia -25 TATA, -80CAAT y -120 GC. Los factores proteicos de transcripción que se unen al promotor, conocidos como factores basales, ayudan a la RNA polimerasa a colocarse en el sitio de iniciación del gen.
Las secuencias potenciadoras (enhancers): situadas mucho más lejos, entre -200 y -10000, a ellas se unen los factores activadores de la transcripción, que cumplen dos funciones: Desempaquetar la cromatina al disgregar los nucleosomas, y consiguen desenrollar la doble vuelta del ADN.Incrementar la velocidad de transcripción.
Las secuencias silenciadoras (silencers): se encuentran intercaladas entre las activadoras y a ellas se unen los represores, disminuyendo la velocidad de transcripción.
tipos de secuencias génicas
La RNA polimerasa se desliza a lo largo del DNA hasta que encuentra la secuencia del promotor. Una vez que la enzima encuentra al promotor se produce, cerca de la caja de Pribnow, el desenrollamiento de una corta región del DNA.
La transcripción empieza con la fijación del primer nucleótido trifosfato (usualmente ATP o GTP) al complejo de la RNA polimerasa.
Entonces se produce un ataque nucleofílico del grupo 3'-OH del primer nucleótido trifosfato sobre el segundo nucleótido trifosfato (posicionado por enlaces de hidrógeno de acuerdo a la complementariedad con el DNA que sirve de molde) y se produce el primer enlace fosfodiéster.
Cuando la secuencia de transcripción alcanza unos 10 nucleótidos, la conformación de la RNA polimerasa cambia, el factor σ es liberado y la fase de iniciación termina.
RNA polimerasa ha iniciado la transcripción y ha dejado libre el sitio del promotor
Para iniciar la transcripción la RNA polimerasa se fija sobre el DNA y se desliza sobre él buscando una secuencia de bases que funcione como un promotor adecuado e indique el extremo 5’ de una secuencia de bases del DNA donde debe iniciarse la transcripción: a.El factor σ se fija a la secuencia 5’-TATAAT-3’, llamada caja TATA, uniendo la holoenzima a tal sitio, b.La actividad de la RNA pol desenrolla 17 pares de bases (pb) del DNA para formar el Complejo de Preiniciación c.La RNA Pol forma el primer enlace fosfodiéster entre los dos primeros ribonucleótidos que se aparean satisfactoriamente, iniciando la nueva cadena, sin la necesidad de un iniciador d.Una vez que se han formado los primeros enlaces fosfodiéster el factor σ se disocia, lo cual disminuye la afinidad de la polimerasa por el promotor y facilita el progreso de la RNA Pol a lo largo de la cadena del DNA sintetizando la cadena de RNA
Elongación El alargamiento de la cadena de RNA se realiza mediante la incorporación de nuevos ribonucleótidos complementarios a la secuencia de bases del DNA.La RNA pol, la porción de DNA cuyas hebras se han separado y la cadena naciente de RNA forman la Burbuja de Transcripción que se desliza a lo largo del DNA durante el proceso b.Los ribonucleótidos son unidos a la cadena naciente de acuerdo a la ley de complementariedad, con la excepción de que el uracilo se aparea con la adenina del DNA en lugar de la timina c.La enzima Topoisomerasa previene la ocurrencia de super-enrollamiento tanto por delante, como por detrás del avance de la burbuja de transcripción d.La RNA pol no tiene actividad de nucleasa y por lo tanto no posee la posibilidad de corregir los errores que se produzcan durante la transcripción. De esto depende que la transcripción sea un proceso mucho más sujeto a errores que la replicación.
Una vez que se libera el factor σ y la afinidad del complejo de la polimerasa por el promotor disminuye, se inicia la fase de elongación. La RNA polimerasa fija algunas proteínas accesorias y se convierte en un activo complejo de transcripción. Según la síntesis procede en la dirección 5' —> 3‘ (downstream), el DNA se va desenrollando por delante de la llamada “burbuja de transcripción” (el segmento en el cual el DNA permanece desenrollado transitoriamente mientras progresa el avance del Complejo Enzima-DNA-RNA transcrito) La actividad desenrolladora de la RNA polimerasa produce superenrollamiento por delante de la burbuja de transcripción y subenrollamiento por detrás, que serán resueltos por la actividad de la Toposiomerasa. La incorporación de nucleótidos continuará hasta que la actividad de la enzima encuentre una señal de final de la transcripción.
Según la RNA polimerasa avanza, mantiene separadas las dos hebras del DNA formando una “burbuja” de transcripción característica que progresa al mismo tiempo que la doble hélice del DNA se desenrolla enfrente de ella y se vuelve a enrollar atrás. Al mismo tiempo que avanza, la polimerasa proteje un espacio, o huella, de cerca de 30 pb en la secuencia del DNA contra el ataque por endonucleasas. Este espacio, o huella, comprende tanto la burbuja de transcripción como algo de la doble hélice del DNA en ambos extrremos de la burbuja. Dentro de la burbuja de transcripción una hebra del DNA sirve como molde para la síntesis de RNA complementario por apareamiento de bases.
El sitio catalítico de la polimerasa tiene un subsitio fijador de sustratos en donde los nucleótidos trifosfato entrantes (NTP) son fijados por la enzima y seleccionados por su apareamiento complementario con los nucleótidos en la hebra molde del DNA. También tiene un subsitio fijador del producto, en el cual está localizado el extremo 3’-OH del RNA en crecimiento.
Durante la reacción de crecimiento, se remueve un pirofosfato del NTP sustrato y se forma un enlace fosfodiéster con el extremo 3’-OH del último nucleótido incorporado a la cadena de RNA. La transcripción, como la duplicación del DNA, procede invariablemente en la dirección 5’ – 3’.
La adición de cada uno de los nuevos nucleótido trifosfatos se acompaña de un cambio en la posición del sitio activo de la polimerasa que avanza una posición a lo largo del molde de DNA.
La adición de cada uno de los nuevos nucleótido trifosfatos se acompaña de un cambio en la posición del sitio activo de la polimerasa que avanza una posición a lo largo del molde de DNA.
Este ciclo de aumento en la cadena de RNA continúa de una manera progresiva de manera que se forme una cadena de RNA que responda fielmente a la regla de complementariedad de bases con la hebra molde del DNA.
El RNA transcrito en una señal palindrómica del DNA produce un segmento inestable en forma de orquilla. Aparentemente esta estructura produce que la actividad de la polimerasa se interrumpa o se retarde y se rompa parcialmente el híbrido RNA-DNA.
En este tipo, varios residuos de uridina (~6) continúan la estructura de la orquilla. Puesto que las interacciones U-A son débiles, estas cortas secuencias de U-A en el híbrido promueven la disociación del RNA recientemente transcrito de su molde de DNA.
Terminación independien
te de ρ (rho).
El factor ρ (una enzima que cataliza el desenrollamiento de las dobles hélices RNA-DNA, mediante la utilización de ATP) promueve la disociación del complejo de la RNA polimerasa y la separación del híbrido RNA-DNA.
Terminación dependiente
de ρ
• El factor ρ se fija directamente al RNA y no a la RNA polimerasa
TERMINACION
• La finalización del proceso de transcripción de una región específica del DNA, se realiza cuando la RNA pol atraviesa por donde existe una señal de terminación de la transcripción
• Este proceso requiere con frecuencia de la actividad de algunos factores llamados factores ρ (rho)
RIFAMPICINA
• SE UNE CON LA SUBUNIDAD B DE LA SUBUNIDAD RNA POLIMERASABACTERIANA
ACTINOMICINA
D
• INHIBE LA ELONGACION AL INTERCALARSE EN EL DNA
ALFA AMINITI
NA
• ES UNA TOXINA DE SETAS VENENOSA QUE INHIBE LA FORMACION DEL mRNA
INHIBIDORES DE UNA TRANSCRIPCIÓN