DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR

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BIOLOGÍA MOLECULAR

Licenciatura en Quimica

Especialidad: Química Médica

 

Tema 14. Procesamiento de RNAs (Acceso a texto completo)

 

1. Características del RNA recién transcrito: los RNAs heterogéneos nucleares.

• Mucho mas grandes que el mensajero maduro

• Procesos de maduración del RNA heterogéneo nuclear (Fig 1; Fig 2):

  • Adición del CAP

  • Recubrimiento de proteínas

    • Estructura en forma de collar de cuentas

    • 500 nt de RNA enrollados en torno a un complejo de proteínas (similar a nucleosomas en cromatina)

  • Eliminación de intrones

  • Adición de la cola de Poli A
    
    

• Concepto de exón e intrón. Tamaños aproximados

• Secuencia del exón definida para poder codificar la secuencia de la proteína

• La secuencia del intrón no es importante salvo en algunas secuencias señal:

  • Sitio de corte en 5’

  • Sitio de corte en 3´

  • Secuencia de polipirimidinas

  • Sitio de ramificación

• Mecanismo de reacción: 2 reacciones de transesterificación sucesisvas.

  • 1. Ataque del 2’OH del nucleotido de adenina del sitio de ramificación al enlace fosfodiester del sitio de corte en 5’

  • 2. Ataque del 3’OH del último nucleótido del exón en 5’ al enlace fosfodiester del sitio de corte en 3’

• Las reacciones de trans-esterificación están catalizadas por el spliceosoma

  • Spliceosoma, estructura formada por proteínas y RNA:

    • RNAs pequeños nucleares (snRNAs): U1, U2, U4, U5 Y U6

    • Ribonucleoproteínas pequeñas nucleares (snRNPs): U1, U2, U5 Y U4/U6

  • El ensamblaje de las distintas snRNPs (Fig 1; Fig 2)y sus RNAs asociados está basado en el reconocimiento de las secuencias consenso:

    • U1 snRNP se une al sitio 5’: complementariedad con U1 snRNA

    • U2 snRNP se une al sitio de ramificación: complementariedad de U2 snRNA

    • Asociación de U5 y U4/U6 snRNPs

    • Disociación de U1snRNP

    • Disociación de U4/U6 snRNP y formación del centro catalítico
      
      
      
      

3. Mecanismos de autoprocesamiento: intrones tipo I y tipo II

• El RNA se autoprocesa sin ayuda de otros RNAs

• ¿Mecanismo original del que evolucionó el actual mecanismo de splicing?

• Intrones tipo I:

  • rRNA en protozoos

  • Primer ataque por un nucleótido de guanina que se asocia al intrón

  • Segundo ataque equivalente al splicing normal

• Intrones tipo II

  • rRNA, tRNA y Genes codificantes en mitocondrias y cloroplastos de plantas y hongos

  • Primer ataque: igual que splicing normal

  • Segundo ataque: igual que splicing normal

  • ¿Diferencias con splicing normal?

    • NO existe otro RNA que cataliza la reacción, son las secuencias del propio intrón las que realizan la catálisis.

  • ¿Origen evolutivo del splicing actual de nuestras células?

    • Probablemente los distintos snRNAs derivan de secuencias presentes en los intrones tipo II

    • Mutaciones en los intrones tipo II que eliminan la capacidad de autoprocesarse pueden ser rescatadas añadiendo otras moléculas de RNA con secuencias correctas equivalentes a las mutadas.

  • Maturasas: proteínas que aceleran la reacción de autoprocesamiento de los intrones tipo II.

    • Estabilizan las estructuras tridimensionales de los RNAs

    • ¿Equivalentes a las snRNPs actuales?
      
      
      
      

• En ocasiones un mismo RNA puede ser procesado de distintas maneras.

  • Splicing alternativo constitutivo: no regulado.

    • Existe ambigüedad al determinar las parejas de sitios 5’-3’ durante el proceso de splicing

    • Genera varias versiones de la proteína a partir de un mismo gen en todas las células en que se expresa.

  • Splicing alternativo regulado: Proceso controlado.

    • Unas células realizan un procesamiento y otras otro

    • Regulación negativa: represor

    • Regulación positiva: activador
      
      

• Ejemplos. El proto-oncogen Src

  • Proteína: Tirosín Kinasa

  • Diferencias en el procesamiento entre células nerviosas y las demás

  • La versión de la proteína de las células nerviosas presenta un sitio más de fosforilación. ¿Mayor actividad específica?
    

• Ejemplos: regulación del sexo en Drosophila (Fig 1; Fig 2)

  • Difererncias en el splicing del gen doublesex (Dsx)

  • En hembras se incluye un exón que contiene un codon de terminación: la proteína es mas pequeña que en machos.

  • La unión de otra proteína (Tra 2) a secuencias en el intrón facilitan el reconocimiento del sitio de ramificación

  • La actividad de Tra 2 se regula por una cascada de genes cuya actividad está a su vez regulada durante el proceso de splicing