Rna ppolimerasas en eucariotas

A
La RNA polimerasa en Eucariotas

Introducción

Los eucariotas unicelulares deben adaptarse, al igual que las bacterias, al entorno nutricional Las células de metazoos están mas protegidas de los cambios ambientales El desarrollo de distintos tipos celulares en metazoos supone la expresión de distintos genes según un patrón determinado. (Animación: desarrollo embrionario de un renacuajo)Una gran parte del control sobre la expresión de los genes en eucariotas recae sobre el proceso de iniciación de la transcripción. (Animación: Actividad de la RNA polimerasa)

2. Tres clases de polimerasas sintetizan RNA en eucariotas

En los núcleos de células eucarióticas se detectan 3 actividades RNA polimerasa diferentes: I, II y III Movilidad en cromatografías de intercambio iónico de lasdistintas RNA polimerasas Sensibilidad a a- amanitina de las distintas RNA polimerasas:

I.- Muy insensible

II.- Muy sensible

III.- Sensibilidad intermedia

Las distintas RNA polimerasas de eucariotas expresan distintos genes:

I.- RNA precursor de los rRNAs (28s, 5,8s y 18s)

II.- Genes que codifican para proteínas y 4 RNAs pequeños (snRNAs) implicados en “splicing”

III.- tRNA,rRNA5s y otros RNAs pequeños (snRNAs)

Las RNA polimerasas de eucariotas presentan numerosas subunidades:

Comparación RNA polimerasas eucariotas con la de E. coli.

Subunidades de las RNA polimerasas eucariotas:

dos subunidades grandes similares a b y b’ de E. coli

Dos subunidades similares a a de E. coli

5 subunidades comunes entre I, II y III pero sin homólogas en E. coliSubunidades adicionales distintas entre I, II y III

Experimentos de “Knock out” de las distintas subunidades: efectos sobre la viabilidad celular

La subunidad grande de la RNA polimerasa II presenta numerosas repeticiones en su extremo carboxilo-terminal:

Secuencia CTD (Carboxi Terminal Domain): Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser

26 Repeticiones en levaduras

52 Repeticiones en mamíferos

LasSer y Tyr son susceptibles de ser fosforiladas

Experimentos de deleción del CTD: Son necesarias al menos 10 copias para que la levadura pueda sobrevivir.

3. Secuencias que determinan los sitios de inicio de la transcripción.

Búsqueda de secuencias consenso:

Caja TATA.

Localizada entre −25 y −35

Mutaciones de una única base disminuyen drásticamente la velocidad de transcripciónCambios de secuencia entre la caja TATA y la posición +1 no afectan a la expresión

Conclusión: la caja TATA funciona como el promotor de E. coli colocando a la RNA polimerasa en su sitio correcto para iniciar la transcripción.

Iniciador Secuencia poco conservada Puede sustituir a la caja TATA Puede acompañar a la caja TATA

Secuencias ricas en GC Puede acompañar a la caja TATA Aparecen enpromotores sin caja TATA, pero son promotores débiles en los que el sitio de inicio no está bien definido

Concepto de promotor en eucariotas Concepto estricto: Secuencias que determinan el sitio de inicio de la transcripción (Regiones que contienen la caja TATA y/o el iniciador) Concepto amplio: Conjunto de secuencias cercanas al sitio de inicio de la transcripción que activan el proceso deexpresión génica

5. Inicio de la transcripción por la RNA polimerasa II Recordatorio del proceso de localización del sitio de inicio de la transcripción en E. coli: papel del factor s Localización del sitio de inicio de la transcripción en eucariotas Factores generales de la transcripción: Concepto Se requieren para la transcripción de la mayoría de los genes transcritos por la RNA polimerasa IIComplejo de iniciación: Factores generales + RNA polimerasa Iniciación de la transcripción in vitro: Factores implicados (generales): Unión de TBP a la TATA box TBP interacciona con el surco menor del DNA y curva la doble hélice La superficie de contacto de TBP con el DNA está muy conservada en todos los eucariotas. La superficie de contacto con el DNA está formada por 180 aminoácidos del...