6.1.1 ETAPAS DE SÍNTESIS DEL ARN

6.1.1 ETAPAS DE SÍNTESIS DEL ARN

Etapas en la síntesis del ARN Con la finalidad de ordenar el estudio de la transcripción, dividiremos la misma en cuatro etapas fundamentales:

1° etapa- UNIÓN de la ARN polimerasa al ADN.

2° etapa- INICIACIÓN de la síntesis.

3° etapa- ELONGACIÓN de la cadena de ARN mensajero.

4° etapa- TERMINACIÓN de la síntesis y liberación de la cadena de ARNm.

• Características de la ARN polimerasa procariota

La ARN polimerasa es una de las enzimas más grandes que se conoce. Consta de cinco sub-unidades: dos alfa (α), beta (b), beta prima (b’) y sigma (s). La enzima completa es denominada Holoenzima y se divide en dos componentes principales:

• La enzima central, denominada Core, formada por las sub unidades 2 α, b  y b’’.

• El Factor Sigma ( el polipéptido s).

Los nombres indican que solamente la Holoenzima tiene la capacidad de unirse a la cadena molde de ADN e iniciar la transcripción; pero una vez realizada esta, el factor s es liberado, dejando que el Core continúe con la elongación. En definitiva, es el factor s el que le da la capacidad a la ARN polimerasa para poder iniciar la síntesis del ARN mensajero en el sitio apropiado.

La Holoenzima reconoce un sitio de unión específico en el ADN, este sitio es denominado Promotor.

Como consecuencia de lo dicho, la ADN polimerasa puede encontrarse en dos

estados:

1) Un estado apropiado para la unión con el Promotor: “estado de iniciación” u Holoenzima.

2) Un estado apropiado para la elongación: Core de la enzima.

 

La ARN polimerasa es lo bastante grande como para tomar contacto con muchas bases del ADN, así la enzima cubre aproximadamente unas 60 pb (pares de bases), aunque el segmento de ADN desenrollado, y que sirve como molde, comprende únicamente unos 17 pb.

• El Promotor Procariota: la señal de inicio

Se mencionó anteriormente que la ARN polimerasa se unía a un sitio específico del ADN denominado Promotor. La enzima es capaz de reconocer este sitio del ADN y, convenientemente, abrir localmente las cadenas de ADN para poder leer la cadena molde. Es de esperarse entonces que, el sitio de contacto con la Holoenzima tuviese regiones comunes a todos los Promotores.

Se ha comprobado que estos sitios mencionados contienen secuencias de bases comunes, a las que se las ha denominado “Secuencias de Consenso”.

Por mera convención entre los científicos, se considera que el sentido de la transcripción de un gen determinado es hacia la derecha. Al punto en el cual se inicia este proceso se lo denomina “punto 0”. Con números negativos se señalan las bases ubicadas a la izquierda del punto 0. Con el mismo criterio, se señalan con números positivos a las bases ubicadas a la derecha del punto 0.

 

La secuencia de consenso más importante y mejor estudiado, comprende seis bases y su centro está ubicado a diez bases a la izquierda del punto de inicio (-10). La secuencia de consenso es TATAAT y se la denomina “TATA box o Caja Pribnox”. Esta caja es responsable de orientar a la ARN polimerasa en la dirección de síntesis de ARN y es la región en la cual la doble hélice se abre para formar el Complejo Promotor Abierto. El hecho de que la TATA box contenga las bases A-T no es mera casualidad, ya que estas se unen con sus complementarias por medio de dos enlaces del tipo Puente de Hidrógeno, lo cual implica un menor gasto de energía para la apertura del ADN.

INICIACIÓN De La Síntesis Del ARN Mensajero

La iniciación se produce mediante la unión de la ARN polimerasa (Holoenzima) al ADN de doble cadena. Para que la cadena molde esté disponible para el apareamiento de bases con los ribonucleótidos, las dos cadenas de ADN deben separarse. El desenrollamiento es local y se produce cuando la Holoenzima contacta con la TATA Box.

Una vez que el complejo promotor se encuentra abierto, la ARN pol. Comienza la síntesis. La fase de iniciación no se completa hasta que se hallan polimerizado los primeros seis ribonucleótidos.

ELONGACIÓN de la cadena

Después que se han colocado los primeros seis ribonucleótidos, la ARN polimerasa sufre un cambio en su conformación, perdiendo la sub unidad _. Se continúa la síntesis en el estado de Core anteriormente descrito.

El Core se mueve a lo largo del ADN colocando los ribonucleótidos complementarios a la cadena de ADN molde, abriendo la hélice a medida que se desplaza. Los ribonucleótidos se unen al extremo 3’ de la cadena de ARN en crecimiento, formándose un Híbrido ARN-ADN en la región desenrollada, el cual se mantiene estabilizado mediante enlaces puente de Hidrógeno. El híbrido tiene una longitud aproximada de 12 pb y el nuevo ARN es liberado de estas uniones cuando el ADN recupera su estado de doble hélice por desplazamiento del Core.

TERNINACIÓN y LIBERACIÓN del ARN sintetizado

La terminación ocurre en una secuencia determinada del ADN, denominada Secuencia Terminadora. En este punto, la enzima deja de añadir los ribonucleótidos a la cadena de ARN en crecimiento, liberando el producto terminado y disociándose del ADN.

La terminación requiere que todos los enlaces Puente de Hidrógeno, que mantenían al Híbrido ARN – ADN, se rompan volviéndose a reconstituir el ADN dúplex.

Las secuencias terminadoras muestran las siguientes similitudes:

i) Todas contienen secuencias Palindrómicas justo antes del punto de terminación. El palíndromo está caracterizado por poseer repeticiones inversas conteniendo un segmento central no repetido (ej. ATCATCGACTA).

ii) La secuencia palindrómica continúa con una secuencia de pares A-T, las cuales producen en el ARN mensajero una secuencia de 6 a 8 Uracilos en el extremo transcripto.