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15.5: Transcripción procariota - Alargamiento y Terminación en Procariotas

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    La elongación de la transcripción comienza con la liberación de la subunidad σ de la polimerasa y termina a través de la proteína rho o mediante una horquilla estable.

    Objetivos de aprendizaje
    • Explicar el proceso de elongación y terminación en procariotas

    Puntos Clave

    • La fase de elongación de la transcripción comienza con la disociación de la subunidad σ, lo que permite que la enzima ARN polimerasa central proceda a lo largo del molde de ADN.
    • La terminación dependiente de Rho es causada por la colisión de la proteína rho con la polimerasa estancada en un tramo de nucleótidos G en el molde de ADN cerca del extremo del gen.
    • La terminación independiente de Rho provoca que la polimerasa se estanca en una horquilla estable formada por una región de nucleótidos C-G complementarios al final del ARNm.

    Términos Clave

    • elongación: la adición de nucleótidos al extremo 3' de una cadena de ARN en crecimiento durante la transcripción

    Elongación en Procariotas

    La fase de elongación de la transcripción comienza con la liberación de la subunidad σ de la polimerasa. La disociación de σ permite que la enzima ARN polimerasa central proceda a lo largo del molde de ADN, sintetizando ARNm en la dirección 5' a 3' a una velocidad de aproximadamente 40 nucleótidos por segundo. A medida que avanza la elongación, el ADN se desenrolla continuamente por delante de la enzima central y se rebobina detrás de ella. Dado que el emparejamiento de bases entre ADN y ARN no es lo suficientemente estable como para mantener la estabilidad de los componentes de la síntesis de ARNm, la ARN polimerasa actúa como un ligador estable entre el molde de ADN y las cadenas de ARN nacientes para asegurar que la elongación no se interrumpa prematuramente.

    imagen
    Figura\(\PageIndex{1}\): Elongación en procariotas: Durante la elongación, la ARN polimerasa procariota rastrea a lo largo del molde de ADN, sintetiza ARNm en la dirección 5' a 3', y desenrolla y rebobina el ADN a medida que se lee.

    Terminación en Procariotas

    Una vez que se transcribe un gen, la polimerasa procariota necesita ser instruida para disociarse del molde de ADN y liberar el ARNm recién hecho. Dependiendo del gen que se transcriba, existen dos tipos de señales de terminación: una está basada en proteínas y la otra basada en ARN.

    La terminación dependiente de Rho está controlada por la proteína rho, que rastrea detrás de la polimerasa en la cadena de ARNm en crecimiento. Cerca del final del gen, la polimerasa encuentra una serie de nucleótidos G en el molde de ADN y se estanca. Como resultado, la proteína rho colisiona con la polimerasa. La interacción con rho libera el ARNm de la burbuja de transcripción.

    La terminación independiente de Rho está controlada por secuencias específicas en la cadena molde de ADN. A medida que la polimerasa se acerca al final del gen que se transcribe, se encuentra con una región rica en nucleótidos C-G. El ARNm se pliega sobre sí mismo y los nucleótidos C-G complementarios se unen entre sí. El resultado es una horquilla estable que provoca que la polimerasa se detenga en cuanto comienza a transcribir una región rica en nucleótidos A—T. La región U-A complementaria del transcrito de ARNm forma solo una interacción débil con el ADN molde. Esto, junto con la polimerasa estancada, induce suficiente inestabilidad para que la enzima central se rompa y libere el nuevo transcrito de ARNm.

    Al finalizar, el proceso de transcripción está completo. Para cuando ocurra la terminación, el transcrito procariota ya se habría utilizado para iniciar la síntesis de numerosas copias de la proteína codificada debido a que estos procesos pueden ocurrir simultáneamente en el citoplasma. La unificación de la transcripción, traducción e incluso degradación del ARNm es posible porque todos estos procesos ocurren en la misma dirección 5' a 3' y porque no hay compartimentación membranosa en la célula procariota. En contraste, la presencia de un núcleo en células eucariotas impide la transcripción y traducción simultáneas.

    Contribuciones y Atribuciones

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