10.1: Introducción

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La transcripción, la síntesis de ARN basada en un molde de ADN, es el paso central del Dogma Central propuesto por Crick en 1958. Los pasos básicos de la transcripción son los mismos que para la replicación: iniciación, elongación y terminación. Las diferencias entre la transcripción en procariotas y eucariotas están en los detalles.

E. coli utiliza una sola enzima ARN polimerasa para transcribir todo tipo de ARN, mientras que las células eucariotas utilizan diferentes ARN polimerasas para catalizar la síntesis de ARN ribosómico (ARNr), ARN de transferencia (ARNt) y ARN mensajero (ARNm).
A diferencia de los eucariotas, algunos genes bacterianos son parte de operones cuyos ARNm codifican múltiples polipéptidos.
Los ARNm bacterianos se traducen típicamente a medida que se transcriben.
La mayoría de los transcritos de ARN en procariotas emergen de la transcripción listos para usar
Las transcripciones eucariotas sintetizadas como precursores más largos se someten a procesamiento mediante recorte, corte y empalme, ¡o ambos!
El ADN en las bacterias está prácticamente 'desnudo' en el citoplasma mientras que el ADN eucariota está envuelto en proteínas de cromatina en un núcleo.
En las células bacterianas la asociación de los ribosomas con el ARNm y la traducción de un polipéptido pueden comenzar incluso antes de que termine el transcrito. Esto se debe a que estas células no tienen núcleo. En nuestras células, los ARN deben salir del núcleo antes de encontrarse con ribosomas en el citoplasma.

En este capítulo, conocerás ARNm policistrónicos bacterianos (transcritos de operones que codifican más de un polipéptido) y los genes divididos de eucariotas (con sus intrones y exones). Analizaremos algunos detalles de la transcripción de las tres clases principales de ARN y luego cómo los eucariotas procesan transcripciones precursoras en ARN maduros y funcionales. En el camino, veremos un ejemplo de cómo ha evolucionado la estructura proteica para interactuar con el ADN.

Objetivos de aprendizaje

1. Discriminar entre los tres pasos de transcripción en pro y eucariotas, y los factores involucrados en cada uno.

2. Presentar una hipótesis de por qué los eucariotas evolucionaron etapas complejas de procesamiento de ARN.

3. Especular sobre por qué cualquier célula en su sano juicio tendría genes que contengan intrones y exones para que sus transcritos tuvieran que ser procesados por corte y empalme.

4. Articular las diferencias entre estructura de ARN vs ADN.

5. Explicar la necesidad de factores sigma en bacterias.

6. Especular sobre por qué los eucariotas no tienen operones.

7. Enumere las características estructurales de las proteínas que se unen y reconocen secuencias de ADN específicas.

8. Explique cómo las proteínas que no se unen a secuencias específicas de ADN aún pueden unirse a regiones específicas del genoma.

9. Formular una hipótesis de por qué las bacterias no poliadenilan sus ARNm tanto como lo hacen los eucariotas.

10. Formular una hipótesis de por qué las bacterias no cubren sus ARNm.