La transcripción en las células procariotas tiene lugar en el citoplasma de la célula. Es en bacterias, y en concreto en Escherichia coli, donde mejor ha sido estudiada. En bacterias sólo existe una ARN polimerasa que se encarga de sintetizar todos los tipos de ARN: ARNm, ARNt y ARNr.
Observa la siguiente animación que representa el proceso de forma resumida e intenta identificar las fases en las que se divide el proceso: iniciación, elongación y terminación.
Reflexión
Una vez vista la animación, ¿serías capaz de decir qué es lo que ocurre en cada fase?
Iniciación: la ARN polimerasa se une al promotor, región específica en el ADN a transcribir.
Terminación: la ARN polimerasa avanza a lo largo de la hebra
molde hasta que llega hasta una zona que constituye la señal de
terminación, con lo cual termina el proceso.
¿Cómo sabe la ARN polimerasa dónde se encuentra el comienzo de un gen para unirse y comenzar la transcripción?, ¿en cuál de las dos cadenas del ADN debe unirse?
En todos los genes existe una región específica en la hebra informativa.
En algunos genes existe una región específica en la hebra molde.
La ARN polimerasa tiene una secuencia de ADN en su molécula que se une a cada gen.
¡Correcto!, a esa región se le denomina promotor e indica dónde debe comenzar la transcripción de ese gen y cuál debe ser la hebra molde.
La ARN polimerasa debe estar unida a un factor, denominado factor sigma para unirse al promotor. Esta unión permite que el ADN se desenrolle y que la ARN polimerasa comience la síntesis de ARN.
Ahora bien, ¿cómo sabe que debe comenzar?. En la región del promotor existe una secuencia TATATT que en cuanto la ARN polimerasa la reconoce, da comienzo la síntesis.
Hay que apuntar que el promotor no siempre se encuentra en la misma hebra. Unas veces se transcribe una y en otros casos la otra.
No, no es cierto, existe en todos los genes, pero se sitúa en la hebra informativa.
No, no es cierto, el comienzo del proceso se basa en la región de la hebra informativa, el promotor, reconocida por la ARN polimerasa unida al factor sigma.
Caso de estudio
En la siguiente imagen tienes representada un esquema de la fase de elongación del proceso de transcripción de ARN:
Según lo que se observa en la imagen, ¿en qué sentido crees que tiene lugar la transcripción? ¿El sentido que indica la imagen de la derecha o el que indica la imagen de la izquierda?
¿Por qué crees que se ven varias cadenas de ARN sintetizadas?
Los diferentes tamaños de ARN que aparecen en el esquema (en verde) representan distintas etapas de elongación de la cadena de ARN. Por lo tanto, el sentido en el que la ARN polimerasa recorre la hebra molde viene indicado por el decreciente tamaño de los fragmentos de ARN; es decir. Las cadenas más largas han comenzado a formarse antes y las más cortas hace menos que comenzaron su formación, por lo tanto, el sentido correcto está indicado en la imagen derecha.
En cuanto comienza la etapa de elongación, el factor sigma se separa de la ARN polimerasa y ésta va avanzando a lo largo de la doble hélice de ADN desenrollándola. Conforme avanza, la ARN polimerasa va añadiendo ribonucleótidos complementarios a los de la cadena molde, incorporando ribonucleótidos de G, C, U y A, donde en el ADN haya desoxiribonucleótidos de C, G, A y T, respectivamente.
Pregunta Verdadero-Falso
¿Cómo termina la transcripción? Señala de las siguientes afirmaciones si son verdaderas o falsas.
La ARN polimerasa continúa sintetizando ARN hasta que se va desnaturalizando:
Verdadero
Falso
Incorrecto!
Correcto!
No, en condiciones normales de la célula, la enzima no se desnaturaliza. La enzima continúa añadiendo ribonucleótidos hasta que se encuentra con una señal de terminación.
La señal de terminación consiste en una secuencia palindrómica:
Verdadero
Falso
Correcto!
Incorrecto!
Esta secuencia palindrómica se
lee igual de izquierda a derecha que de derecha a izquierda, y es rica en G
y C. Tras ésta aparece una secuencia en la que se repite una base.
Dicha secuencia suele ser TTTTT.
La ARN polimerasa reconoce esta secuencia y se separa del ADN molde:
Cuando la ARN polimerasa transcribe esta secuencia palindrómica, en
el propio ARN transcrito se produce un apareamiento espontáneo entre las
bases complementarias de esta secuencia, originándose un bucle que
provoca la separación del ARN transcrito y la hebra molde.
Actividad
Los genes en procariotas se transcriben a ARNm tal cual, no necesitan una etapa de maduración tras la terminación de la transcripción. No ocurre lo mismo con los ARNt y ARNr, que deben sufrir un proceso de transformación para convertirse en moléculas funcionales de ARNt y ARNr.
Normalmente consiste en la actuación de enzimas específicos que cortan en diferentes lugares del ARN producto de la transcripción —ARN transcritos primarios—, tras lo cual las moléculas adoptan la forma típica de ARNt y ARNr. Además, en el caso de los ARNt se modifican algunas de sus bases o se añade la secuencia CCA al extremo 3'.
Actividad
Reflexión
Pregunta de Elección Múltiple
Caso de estudio
