12.1: Corte y Recorte de ARN
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Pre-rRNA
En E. coli, el operón rrn se transcribe en un ARN precursor 30S, que contiene 3 ARNr y 2 ARNt.
El segmento que contiene ARNr 16S (subunidad ribosómica pequeña) y el que contiene ARNr 23S (subunidad ribosómica grande) están flanqueados por repeticiones invertidas que forman la estructura del tallo en el ARN. Los tallos son escindidos por RNasa III. No existe una secuencia única aparente en la que la RNasa III se escinde, tal vez reconozca una estructura de tallo particular. Esto más los eventos de escisión posteriores (por una actividad llamada M16) generan los ARNs 16S y 23S maduros. Los ARNr también están metilados.
El ARNt es liberado por las ARNasas P y F y 5S El ARNr es liberado por las ARNasas E y M5
En eucariotas
El precursor inicial es 47S y contiene ETS1, ARNr 18S, ITS1, ARNr 5.8S, ITS2 y ARNr 28S, donde ETS = espaciador transcrito extragénico e ITS = espaciador transcrito intragénico. Los eventos de escisión específicos seguidos de metilaciones generan los productos maduros. Además, algunos genes de ARNr en algunas especies tienen intrones que deben ser empalmados.
Pre-ARNt en E. coli
Escisión específica de secuencia por RNasas P, F, D
- La RNasa P es una endonucleasa que escinde el precursor para generar el extremo 5' del ARNt maduro.
- La RNasa F es una endonucleasa que escinde el precursor 3 nucleótidos más allá del extremo 3' del ARNt maduro.
- La RNasa D es una exonucleasa que se recorta en una dirección 3' a 5' para generar el extremo 3' o el ARNt maduro.
La actividad catalítica de la RNasa P está en el componente de ARN
- La RNasa P está compuesta por un ARN de 375 nt y una proteína de 20 kDa.
- La actividad catalítica está en el ARN. Se cree que la proteína ayuda en la reacción, pero no es necesaria para la catálisis. ¡Todas las enzimas no son proteínas!
- Esta fue una de las primeras instancias descubiertas de ARN catalítico, y Sidney Altman compartió el Premio Nobel por ello.
La enzima ARNt nucleotidil-transferasa agrega CCA a los extremos 3' de los pre-ARNt.
- Prácticamente todos los ARNt terminan en CCA, forma el tallo aceptor de amino.
- Para la mayoría de los genes de ARNt procariotas, el CCA se codifica en el extremo 3' del gen.
- Ningún gen de ARNt eucariota conocido codifica el CCA, sino que es agregado postranscripcionalmente por la enzima ARNt nucleotidiltransferasa. Esta enzima está presente en una amplia variedad de organismos, incluyendo bacterias, en este último caso presumiblemente para agregar CCA a los ARNt dañados.