T8b) - Maduración ARN

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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los intrones bacterianos es correcta?

Dependiendo de cofactores de alta energía para su activación.

Necesan un espliceosoma para su eliminación.

Se eliminan por proteínas específicas denominadas snRNP.

Son ribozimas y no requieren enzimas para su empalme. (correct)

¿Qué papel desempeña el snARN U1 en el mecanismo de corte y empalme del espliceosoma?

Actúa como nucleófilo para formar la estructura en lazo.

Forma parte del complejo de ARN-proteínas llamado snRNP.

Se aparea con el residuo A del intrón para definir el sitio de corte.

Se une a la región 5’ del intrón para ayudar a iniciar el empalme. (correct)

¿Cuál es una característica distintiva de los intrones de espliceosoma respecto a los intrones bacterianos?

No se encuentran en transcritos primarios de ARNm nuclear.

Son eliminados por acción del espliceosoma. (correct)

Realizan autocorte y empalme.

Son el grupo más escaso de intrones.

¿Qué sucede después de que las snRNP U1 y U2 se han unido durante el ensamblaje del espliceosoma?

Se producen mayores uniones de snRNP y una reordenación interna. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del 2’-OH de la adenosina específica del intrón en el mecanismo de empalme?

Formar una estructura en lazo mediante acción nucleofílica. Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal factor que afecta la expresión génica en relación con el ARNm?

La concentración celular del ARNm Signup and view all the answers

¿Qué estructuras estabilizan los tránscritos en eucariotas?

Cola poli A y casquete 5’ Signup and view all the answers

¿Cuál es la vida media promedio de los ARNm en vertebrados?

3 horas Signup and view all the answers

¿Qué modificación se realiza en el extremo 5’ del ARNt específico de la tirosina?

Se añade un casquete Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes enzimas cataliza la hidrólisis del enlace fosfodiéster?

Ribozima en cabeza de martillo Signup and view all the answers

¿Cuántos nucleósidos modificados se han encontrado típicamente en el ARNt?

81 Signup and view all the answers

¿Qué tipo de ribonucleasa es responsable del procesamiento de intrones en algunos ARN?

RNasa P Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enzima es considerado un ribozima?

Catalizador de ARN Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del casquete en 5' del ARNm?

Proteger al ARNm de las ribonucleasas Signup and view all the answers

¿Qué caracterizan los intrones de grupo II?

Se encuentran en transcritos primarios de ARNm de mitocondrias y cloroplastos Signup and view all the answers

¿Cuál es la longitud más frecuente de los exones en los eucariotas?

100-200 nucleótidos Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los intrones es correcta?

La mayoría de los genes de vertebrados contienen intrones Signup and view all the answers

¿Cuál es la composición del casquete en 5' del ARNm?

Un residuo de 7-metilguanosina Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por 'splicing' en el contexto del ARNm?

El corte de los intrones y empalme de los exones Signup and view all the answers

¿Qué papel desempeñan los complejos proteicos en la maduración del ARN?

Realizan el empalme y están asociados con la Pol II Signup and view all the answers

¿Cuántos residuos típicamente contiene la cola poli(A) del ARNm?

80 a 250 residuos Signup and view all the answers

¿Qué es el empalme alternativo en el contexto de las inmunoglobulinas?

La creación de múltiples proteínas a partir de un solo transcrito primario. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las regiones no traducidas (UTR) en el ADN genómico?

Regular la expresión génica y la estabilidad del ARN. Signup and view all the answers

¿En qué organismo se ha observado una maduración diferencial del transcrito del gen de la calcitonina?

Ratas. Signup and view all the answers

¿Qué permite la existencia de dos sitios de poliadenilación en un transcrito?

La producción de diferentes variantes de ARN mensajero. Signup and view all the answers

¿Qué características tienen los distintos ARN mensajeros derivados de un mismo transcrito primario?

Presentan diferencias en sus regiones codificantes y no codificantes. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el resultado de los patrones de corte y empalme alternativos?

La producción de diferentes formas de cadenas pesadas de proteínas. Signup and view all the answers

¿Cuál es la importancia de las regiones que se transcriben pero no se traducen en el ADN?

Son cruciales en la regulación y control de la expresión génica. Signup and view all the answers

¿Qué rol desempeña el codón de terminación en la traducción?

Detiene la síntesis de la cadena polipeptídica. Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel del 3’-OH del exón 5’ en la formación del enlace fosfodiéster?

Funciona como un nucleófilo que provoca la rotura en el extremo 3’ del intrón. Signup and view all the answers

¿Qué función tiene la cola de poli(A) en el ARNm maduro?

Protege al ARNm de destrucción enzimática y ayuda en la traducción. Signup and view all the answers

¿Qué requiere el mecanismo de corte y empalme en los intrones de tipo II?

ATP y proteína de unión a ARN. Signup and view all the answers

¿Cómo se caracteriza la maduración diferencial del ARN?

Permite diferentes rutas de maduración que resultan en distintos ARNms. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del espliceosoma en el proceso de corte y empalme?

Corta los intrones antes de que se unan los exones. Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica de los transcritos complejos de ARN?

Pueden tener múltiples sitios de corte y poliadenilación. Signup and view all the answers

¿Qué hace la enzima poliadenilato polimerasa durante la maduración del ARN?

Adiciona residuos A en el extremo 3’ del ARN. Signup and view all the answers

¿Qué implica la señal de poliadenilación en el ARN?

Marca el sitio de corte del ARN antes de la adición de la cola de poli(A). Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el intrón una vez que se ha formado el enlace fosfodiéster entre exones?

Es degradado en el núcleo. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de síntesis realiza la transcriptasa inversa?

ADN dependiente de ARN Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los principales efectos de la enzima telomerasa en los telómeros?

Aumento de la longitud de los telómeros Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los telómeros en células somáticas?

Se acortan gradualmente Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción no cataliza la transcriptasa inversa?

Degradación de ADN Signup and view all the answers

¿Cuál es la tasa de error de la transcriptasa inversa al añadir nucleótidos?

1 cada 20,000 nucleótidos Signup and view all the answers

¿Qué relación tiene la telomerasa con el envejecimiento celular?

Aumenta la longevidad celular Signup and view all the answers

¿Qué nucleótidos son añadidos por la telomerasa al cebador TG?

Guanina y Timina Signup and view all the answers

En el contexto del cáncer, ¿qué papel desempeña la telomerasa?

Propicia la selección de células malignas Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la telomerasa es correcta?

Incorpora telómeros a través de un ARN molde Signup and view all the answers

¿Qué tipo de molécula se requiere como cebador para la acción de la transcriptasa inversa?

ARN Signup and view all the answers

Study Notes

Maduración del ARN

El ARN mensajero (ARNm) eucariota sufre un proceso de maduración para convertirse en un ARNm maduro.
El transcrito primario se procesa mediante tres pasos principales:
- Splicing: Eliminación de intrones.
- Casquete en 5': Adición de un casquete en el extremo 5' para protegerlo de la degradación.
- Cola poli(A) en 3': Adición de una cola poliadenina en el extremo 3' para protegerlo de la degradación y facilitar su trasnporte al citoplasma.
La maduración acoplada al transporte del ARNm al citoplasma.

Casquete 5' del ARNm

Residuo de 7-metilguanosina unido al extremo 5'.
Enlace 5',5'-trifosfato protege al ARNm de las ribonucleasas.
Participa en la unión del ARNm al ribosoma.

Intrones y Exones

La mayoría de los genes de vertebrados contienen intrones.
Exones: Menor tamaño (100-200 nucleótidos), menos de 1.000 nucleótidos.
Intrones: Tamaño grande (50-20.000 nucleótidos).
Más ADN en intrones que en exones.
Genes de las histonas son una excepción.

Tipos de Intrones

Grupo I
Grupo II
De espliceosoma
De corte y empalme
- Nucleares
- Grupo IV

Intrones grupo I y II

Intrones grupo I: Presentes en ADN nuclear, mitocondrial y de cloroplastos.
Intrones grupo II: Transcritos primarios de ARNm de mitocondrias y cloroplastos en hongos, algas y plantas.
Los dos grupos no necesitan enzimas, son ribozimas y no necesitan cofactores de alta energía (ATP).

Intrones de Espliceosoma

Grupo más numeroso de intrones en eucariotas.
En transcritos primarios del ARNm nuclear.
No se auto cortan y empalman.
Eliminados por el espliceosoma.
Complejo ARN-proteínas denominado snRNP.
Pequeños ARN nucleares (snRNA).
- U1, U2, U4, U5 y U6 (100-200 nt)
Proteínas muy conservadas.

Mecanismo de Corte y Empalme de Intrones del Espliceosoma

snRNP U1 se aparea junto al extremo 5' del intrón para definir el sitio de corte.
snRNP U2 se aparea en una región que contiene un residuo A, que actúa como nucleófilo.
Dinucleótidos específicos en los extremos 5' y 3' del intrón.
El apareamiento de U2 produce una protuberancia que activa a la A, formando un lazo.

Ensamblaje del Espliceosoma

Primeramente se unen snRNP U1 y U2.
Continuando, se unen las restantes snRNP para formar el espliceosoma inactivo.
Reordenamiento y liberación de U1 y U4 y forma el espliceosoma activo.
U6 está apareado simultáneamente con el lugar de corte 5' y con U2.

Mecanismo del proceso de corte y empalme.

Cola de Poli(A) en el extremo 3'

80 a 250 residuos A en el extremo 3'.
Sitio de unión de proteínas específicas en traducción.
Protegen al ARNm de la destrucción enzimática.
Señal de poliadenilación.
El transcrito se extiende más allá del sitio donde debe añadirse la cola de poli(A).
Complejo enzimático reconoce la secuencia señal.

Cuarta clase de intrones

Presente en ciertos ARNt de eucariotas y arqueobacterias.
Requiere ATP y una endonucleasa corta los extremos del intrón.
Los dos exones se unen por un mecanismo similar al de la ADN ligasa.

Maduración diferencial del ARN

Un único transcrito primario puede dar lugar a diferentes ARNm y, consecuentemente, a diferentes proteínas.
Los factores de maduración son proteínas de unión al ARN que promueven una ruta determinada.
Los transcritos complejos pueden tener: * Más de un sitio de corte y poliadenilación.* Patrones de corte y empalme alternativos.

Patrones de corte y poliadenilación alternativos

Dos sitios de poliadenilación, los cuales determinan el tamaño del ARNm maduro.

Patrones de corte y empalme alternativos

Dos sitios diferentes de corte en 3'.
Diferentes ARNm maduros a partir del mismo transcrito primario.

Maduración diferencial del transcrito del gen de la calcitonina en ratas

Dos sitios de poliadenilación: uno en el tejido tiroideo y otro en el cerebro.
Esplicing alternativo que da lugar a dos ARNm maduros diferentes.

UTR: Regiones no traducidas

Presentes en el ADN genómico.
Se transcriben pero no se traducen.
Importantes en la regulación de la expresión génica.
Regiones 5'UTR y 3'UTR en el ARNm maduro.

Degradación celular de los ARN

Un factor crucial en la expresión génica es la concentración celular del ARNm.
Velocidad de síntesis y degradación.
- En equilibrio: Concentración estacionaria.
Tasa de degradación de ARNm variable → vida media promedio 3 h.
Procariotas: Cortes por una endonucleasa y exorribonucleasas 3'→5'.
Eucariotas: Acortamiento cola poli(A), pérdida de casquete 5’, y exorribonucleasas 5'→3' y 3'→5'.

Modificaciones postranscripcionales en ARNr y ARNt

Los ARNr y los ARNt se forman a partir de precursores de mayor longitud.
Estos ARN pueden contener bases modificadas como resultado de reacciones postranscripcionales.
Se han encontrado hasta 96 nucleósidos modificados diferentes: 81 en ARNt y 30 en ARNr.

Maduración del ARNt específico de la tirosina de levadura

Modificaciones en los extremos 5' y 3'.
Adición del CCA en el extremo 3'.

RIBOZIMAS: Enzimas de ARN

Catalizan dos reacciones fundamentales: transesterificación e hidrólisis del enlace fosfodiéster.
Intrones del grupo I, RNasa P, Ribozima en cabeza de martillo.
Sustrato: ARN (a veces integrante del ribozima).
Aprovecha las interacciones de apareamiento de bases para llevar a cabo su función.
Tamaño variable: 400 (intrones grupo I) - 41 (ribozima en cabeza de martillo).
Estructura tridimensional importante para la función.

Otras polimerasas

Transcriptasa inversa.
- Cataliza 3 reacciones diferentes: Síntesis de ADN dependiente de ARN, degradación de ARN y síntesis de ADN dependiente de ADN.
- Máxima actividad con ARN propio (podrían usar otros).
- Requiere un cebador ARNt (huésped)
- Secuencia en 3' complementaria al ARN vírico.
- Síntesis ADN dirección 5'→ 3'.
- No exonucleasa 3'→5' correctora de pruebas, tasa de mutación altas.
Telomerasa.
- Incorpora telómeros a los extremos de los cromosomas.
- Formada por proteínas + ARN: 150 nucleótidos y 1,5 copias repetición CA₄.
- Molde interno de ARN.
- Añade residuos Ty G al extremo 3'.

Telomerasa - Envejecimiento

Perdida de la telomerasa → acortamiento gradual de los telómeros → muerte de la línea celular.
Células germinales → actividad telomerasa → mantienen la longitud de sus telómeros.
Células somáticas → carecen de telomerasa → acortan gradualmente los telómeros.
Longitud de los telómeros → Edad del individuo.

Telomerasa - Cáncer

La telomerasa no actúa como un oncogén, aunque favorece la selección de células malignas con mutaciones.
La longitud telomérica es una barrera para la progresión tumoral.

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Description

Este cuestionario explora conceptos clave sobre intrones, el mecanismo de corte y empalme, y las funciones del ARNm y el ARNt en la biología molecular. Se abordan temas como el papel del snARN U1 y la estabilización de tránscritos en eucariotas. Ideal para estudiantes que desean afianzar su conocimiento en el campo de la genética y la biología celular.

T8b) - Maduración ARN _ Hard

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