Sistesi Y Regulacion De Transcricio
Páginas: 20 (4962 palabras)
Publicado: 11 de abril de 2011
Síntesis y regulación de ARN en procariotas
Los antibióticos son potentes agentes quimioterapeuticos en la batalla en contra de enfermedad humana causada por bacterias. Rifampicina, un supresor antibiótico de síntesis bacteriana RNA, es especialmente efectivo en el tratamiento de tuberculosis. [Cordelia Molloy / Photo Researchers . ]
Empezamos examinando la síntesis y regulación de ARN ennuestro constante acompañante viajero — la bacteria del intestino E. coli. Como hemos visto en muchos casos anteriores, los estudios en este organismo modelo ha sido una fuente de entendimiento profundo maravilloso en el básico proceso bioquímico común para todos los sistemas de vida.
35.1 El ARN celular es sintetizado por polimerasas de ARN
La síntesis de ARN de una plantilla de ADN esllamada transcripción y es catalizada por una gran enzima común para todas las formas de vida llamadas ARN polimerasa (Figura 35.1). La ARN polirnerasa requiere los siguientes componentes:
1. Una plantilla. El ADN de doble enhebrado es uno de los substratos para síntesis deARN. Sin embargo, usualmente sólo una de las hebras se trascribe. Diferenciamos las dos hebras de ADN con base en su relaciónal producto ARN. La secuencia de la hebra de la plantilla de ADN es el complemento de la de ARN trascrita. (Figura 35.2). En contraste, la hebra de codificación de ADN tiene la misma secuencia que la de la tranmscrita de ARN excepto por timina (T) en lugar de uracil (U). La hebra de codificación es también conocida como la hebra sensor (+) hebra y la hebra de la plantilla como la hebra antisensor(—).
2. Precursores activados. Además de ADN, los otros substratos requeridos son los bloques edificadores — los trifosfatos ribonucleosidos ATP, GTP, UTP, y CTP — del producto ARN.
Figura 35.1 RNA polimerasa. Esta gran enzima comprende muchas subunidades, incluyendo β (azul) y β ' (rojo), el cuál forma una "garra" que apoya al ADN para ser trascrito. Note que el sitio activo incluye un ionde magnesio (verde) en el centro de la estructura. [Drawn From I L9Z.pdb . ]
Figura 35.2 Complementaridad entre mRNA y ADN. La secuencia de base de mRNA (verde) es el complemento de la hebra de la plantilla de ADN. La otra hebra de ADN es llamada la hebra de codificación porque tiene la misma secuencia que la RNA transcrita excepto para timina (T) en lugar de uracil (U).
3. Un Ion de MetalBivalente. La polimerasa de ARN requiere un cofactor bivalente del catión. Mg2+ o Mn2+ es efectivo.
La polimerasa ARN cataliza la iniciación y la elongación de cadenas de ARN. La reacción catalizada por esta enzima es
(RNA) n residuos + ribonucleosido trifosfato (RNA) n+1 residuos + PPi
La síntesis de ARN es como la de ADN en varios respectos (Figura 35.3). Primero, la dirección desíntesis es 5 ' - > 3 '. En segundo lugar, el mecanismo de elongación es similar: el grupo 3 ' - OH en la terminal de la cadena creciente ataca el grupo íntimo del fosforil del trifosfato entrante del ribonucleosido. Tercero, la síntesis es conducida por la hidrólisis de pirofosfato. Al contrario del ADN polimerasa, sin embargo, el ARN polimerasa no requiere una guía.
Los Genes Son las unidadesTranscriptionales
Hay muchos tipos de ARN, todos los cuáles son los productos de ARN polimerasa. Los segmentos de ADN que codifican a las diversas especies de ARN son llamados genes. La polimerasa de ARN reconoce el comienzo y el fin de esos genes por mecanismos que podemos considerar en poco tiempo.
Tres tipos principales de ARN se producen en todas las celulas. El ARN mensajero (mRNA) codifica lainformación para la síntesis de una proteína, mientras que transfiere RNA (tRNA) y ARN ribosomal (rRNA) son componentes cruciales en la maquinaria que traduce el mRNA en la proteína. Todos los tipos de ARN celular que son sintetizados en E. coli por la misma ARN polimerasa según las instrucciones dadas por una plantilla de ADN. En celulas mamíferas, hay una división de trabajo entre varios...
Los antibióticos son potentes agentes quimioterapeuticos en la batalla en contra de enfermedad humana causada por bacterias. Rifampicina, un supresor antibiótico de síntesis bacteriana RNA, es especialmente efectivo en el tratamiento de tuberculosis. [Cordelia Molloy / Photo Researchers . ]
Empezamos examinando la síntesis y regulación de ARN ennuestro constante acompañante viajero — la bacteria del intestino E. coli. Como hemos visto en muchos casos anteriores, los estudios en este organismo modelo ha sido una fuente de entendimiento profundo maravilloso en el básico proceso bioquímico común para todos los sistemas de vida.
35.1 El ARN celular es sintetizado por polimerasas de ARN
La síntesis de ARN de una plantilla de ADN esllamada transcripción y es catalizada por una gran enzima común para todas las formas de vida llamadas ARN polimerasa (Figura 35.1). La ARN polirnerasa requiere los siguientes componentes:
1. Una plantilla. El ADN de doble enhebrado es uno de los substratos para síntesis deARN. Sin embargo, usualmente sólo una de las hebras se trascribe. Diferenciamos las dos hebras de ADN con base en su relaciónal producto ARN. La secuencia de la hebra de la plantilla de ADN es el complemento de la de ARN trascrita. (Figura 35.2). En contraste, la hebra de codificación de ADN tiene la misma secuencia que la de la tranmscrita de ARN excepto por timina (T) en lugar de uracil (U). La hebra de codificación es también conocida como la hebra sensor (+) hebra y la hebra de la plantilla como la hebra antisensor(—).
2. Precursores activados. Además de ADN, los otros substratos requeridos son los bloques edificadores — los trifosfatos ribonucleosidos ATP, GTP, UTP, y CTP — del producto ARN.
Figura 35.1 RNA polimerasa. Esta gran enzima comprende muchas subunidades, incluyendo β (azul) y β ' (rojo), el cuál forma una "garra" que apoya al ADN para ser trascrito. Note que el sitio activo incluye un ionde magnesio (verde) en el centro de la estructura. [Drawn From I L9Z.pdb . ]
Figura 35.2 Complementaridad entre mRNA y ADN. La secuencia de base de mRNA (verde) es el complemento de la hebra de la plantilla de ADN. La otra hebra de ADN es llamada la hebra de codificación porque tiene la misma secuencia que la RNA transcrita excepto para timina (T) en lugar de uracil (U).
3. Un Ion de MetalBivalente. La polimerasa de ARN requiere un cofactor bivalente del catión. Mg2+ o Mn2+ es efectivo.
La polimerasa ARN cataliza la iniciación y la elongación de cadenas de ARN. La reacción catalizada por esta enzima es
(RNA) n residuos + ribonucleosido trifosfato (RNA) n+1 residuos + PPi
La síntesis de ARN es como la de ADN en varios respectos (Figura 35.3). Primero, la dirección desíntesis es 5 ' - > 3 '. En segundo lugar, el mecanismo de elongación es similar: el grupo 3 ' - OH en la terminal de la cadena creciente ataca el grupo íntimo del fosforil del trifosfato entrante del ribonucleosido. Tercero, la síntesis es conducida por la hidrólisis de pirofosfato. Al contrario del ADN polimerasa, sin embargo, el ARN polimerasa no requiere una guía.
Los Genes Son las unidadesTranscriptionales
Hay muchos tipos de ARN, todos los cuáles son los productos de ARN polimerasa. Los segmentos de ADN que codifican a las diversas especies de ARN son llamados genes. La polimerasa de ARN reconoce el comienzo y el fin de esos genes por mecanismos que podemos considerar en poco tiempo.
Tres tipos principales de ARN se producen en todas las celulas. El ARN mensajero (mRNA) codifica lainformación para la síntesis de una proteína, mientras que transfiere RNA (tRNA) y ARN ribosomal (rRNA) son componentes cruciales en la maquinaria que traduce el mRNA en la proteína. Todos los tipos de ARN celular que son sintetizados en E. coli por la misma ARN polimerasa según las instrucciones dadas por una plantilla de ADN. En celulas mamíferas, hay una división de trabajo entre varios...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.