sinónimos: ARN polimerasa dependiente de ADN ,rnap
español: ARN polimerasa, ARN polimerasa dependiente de ADN
1 Definición
Las ARN polimerasas son enzimas que desempeñan un papel importante en la expresión génica en la fase de transcripción. Catalizan la producción de una copia de ARN de una cadena de matriz de ADN utilizando los sustratos ATP, GTP, UTP y CTP.
no debe confundirse con: ARN-Polimerasa dependiente de ARN
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2.,1 procariotas
los procariotas tienen una única ARN polimerasa que produce todas las transcripciones de ARN codificantes (ARNm) y no codificantes (por ejemplo, ARNr). La enzima central de la ARN polimerasa tiene una masa molecular de aproximadamente 400 kDa y consta de cinco subunidades:
la enzima central, junto con un factor sigma, forma una holoenzima que reconoce específicamente y se une a la secuencia promotora; el factor sigma, como la ARN polimerasa, guía el ADN para el inicio correcto de la transcripción.
2.,2 eucariotas
los eucariotas tienen cuatro polimerasas diferentes, que difieren en su localización y el ARN a sintetizar:
- ARN polimerasa I: sintetiza ARN pre-ribosomal (45S) en el núcleo celular, que posteriormente se agrega al 5.,8S, 18S, y 28S rRNA subunidades Madura
- ARN polimerasa II a la transcripción de hnRNA (precursor de ARNm), snRNA y snoRNA
- ARN-polimerasa III está involucrado en el ARN de Transferencia (ARNt) y 5s rRNA proporciona subunidad en el núcleo ago
- mitocondrial ARN polimerasa: se localiza en las mitocondrias y sintetiza ARN mitocondrial (ARNt)
3 proceso de transcripción
el proceso de transcripción se divide generalmente en tres fases:
- iniciación
- alargamiento y
- terminación.,
a continuación, se describen los procesos de transcripción de ARNm de eucariotas, ya que la interacción entre la polimerasa y los factores de transcripción se muestra mejor.
3.1 iniciación
a diferencia de las polimerasas de ADN, las polimerasas de ARN no requieren una imprimación de ARN. Una secuencia específica de ADN, el llamado promotor, sirve a la ARN polimerasa como marcador para el punto de partida., Requiere numerosos factores de transcripción como proteínas auxiliares, factores de transcripción Generales para unirse a los elementos promotores basales, así como factores de transcripción específicos para unirse a los elementos promotores proximales y distales.
antes de iniciar la síntesis de ARN, se debe detectar el punto de partida correcto de un gen a expresar. Para este propósito, varios elementos promotores basales están presentes en el ADN, incluyendo el elemento de reconocimiento TFIIB (BRE), una caja TATA y elementos promotores aguas abajo (elementos DP)., Estos elementos promotores basales en proximidad cercana al punto de partida no todos necesitan estar presentes en una región promotora, y no todas las regiones iniciadoras aún han sido decodificadas.
Después de la Unión del factor de transcripción general TFIID a la región promotora, otros factores de transcripción generales (incluyendo TFIIB, TFIIA, TFIIH, TFIIE) y la ARN polimerasa II se acumulan y juntos forman el complejo de preiniciación (PIC). TFIIH tiene función helicasa y desenrolla la doble hélice del ADN bajo la hidrólisis de ATP., Así se forma el complejo de iniciación abierta, en el que la síntesis real de ARN puede ser catalizada.
3.2 alargamiento
durante el alargamiento, la ARN polimerasa sintetiza la cadena de ácido nucleico de 5 ‘a 3′, es decir, la dirección de lectura en la cadena de la matriz (cadena negativa) es de 3’a 5’. La hebra opuesta, es decir, la hebra codificante de un gen (más hebra), no se lee. Sin embargo, es idéntica a la hebra de ARN recién formada, mientras que la hebra negativa es complementaria a ella. Como todas las moléculas de ARN, la nueva hebra de ARN contiene uracilo en lugar de timina.
3.,3 terminación
la señal de terminación probablemente proporciona una secuencia palindrómica de ADN, el llamado terminador. Sin embargo, poco se sabe sobre el proceso exacto de terminación en organismos eucariotas.
4 mecanismo de síntesis de ARN
El mecanismo de síntesis de ARN es similar al de la síntesis de ADN. Es un ataque nucleofílico del átomo de oxígeno del grupo 3′-OH al final de la cadena de ARN en el átomo α-fósforo del nuevo nucleósido trifosfato que se depositará con la entrega de un pirofosfato (PPi)., Se forma un enlace éster de ácido fosfórico.
5 regulación
en los eucariotas, se requiere una serie de proteínas especiales llamadas factores de transcripción para regular la transcripción. Se unen específicamente a elementos promotores proximales, lo que activa la transcripción. Los elementos promotores distales generalmente causan un potenciador, o un silenciador, de la transcripción., Esto se describe en detalle en el artículo regulación génica.
6 tasa de Error
la ARN polimerasa es menos precisa que la ADN polimerasa. Produce más de 104 veces más errores. Sin embargo, debido a la corta vida media del ARN, la alta tasa de error es menos consecuente. La actividad intrínseca de la exonucleasa de la ARN-Polimarasa puede separarse además, un nucleótido incorrecto de nuevo.