¿Cómo se transcriben las moléculas de MRNA?

Primero, aquí hay una versión TL; DR :

La transcripción de ARNm implica la creación de una molécula de ARNm a partir de una plantilla complementaria de ADN, e involucra una enzima ARN polimerasa que lee el ADN y ensambla el ARNm complementario. Hay regiones promotoras en el ADN aguas arriba de un gen que dirige la polimerasa a la secuencia correcta.

Más en profundidad

En eucariotas, la enzima principal responsable de la transcripción del pre-ARNm es la ARN polimerasa II (existen otras polimerasas que tienen otras funciones, pero no escribiré sobre ellas).

Sin embargo, la transcripción no ocurrirá sin moléculas llamadas Factores de Transcripción Generales que se unen a las regiones promotoras ubicadas aguas arriba (más cerca del extremo 5 ‘) del ADN molde.

Un ejemplo de una región promotora es una caja TATA. (Se llama así ya que generalmente es una variación de la secuencia 5′-TATAAAA-3 ‘).

Ahora, para iniciar la transcripción, el primer paso es cuando un GTF llamado TFIID (Factor de transcripción II D) se une al cuadro TATA. Un complejo de muchas proteínas y otros factores de transcripción comienza a formarse alrededor de TFIID llamado Complejo de preiniciación (PIC) . Otro GTF llamado TFIIF se une a RNA Pol II y lo lleva al PIC. ¡Ahora podemos tener transcripción! La polimerasa puede comenzar a ensamblar una cadena complementaria de ARNm utilizando la cadena de ADN como plantilla, y procede a sintetizar el ARNm en una dirección de 5 ‘a 3’. Obtiene la energía para hacer esto hidrolizando los enlaces fosfato del nucleótido entrante y agregándolo al grupo 3 ‘OH del nucleótido anterior en la molécula de ARNm.

Tenga en cuenta que los GTF no son suficientes in vivo, ya que solo proporcionan un nivel basal de transcripción, por lo que, de forma similar a la caja TATA, hay otras secuencias promotoras aguas arriba de la secuencia plantilla a las que pueden unirse los factores de transcripción que modulan el nivel basal de transcripción.

Ahora para la terminación. Cuando RNA Pol II llega al final de una plantilla de DNA, genera un par de secuencias altamente conservadas: AAUAA y una secuencia rica en GU, y continúa mucho más abajo del extremo maduro de mRNA 3 ‘. Luego, las enzimas se cortan entre la región AAUAA y la secuencia rica en GU, y una polimerasa de poli A coloca ~ 250 bases en el extremo 3 ‘de la molécula de ARNm (una cola de poli A).

El ARNm formado es prematuro y no se utilizará para la síntesis de proteínas. Tiene intrones (que no están traducidos) y exones, y los intrones se cortan y los exones se unen para formar el ARNm maduro final.

Transcripción en procariotas

Bastante similar, pero los procariotas tienen solo una polimerasa. Esto se une a un factor de especificidad llamado factor sigma, que reconoce un elemento promotor similar al cuadro TATA mencionado anteriormente y se une a él.

La transcripción y la traducción también pueden ocurrir al mismo tiempo, y creo que no hay intrones en el ARNm procariota.

Terminación en la transcripción procariota:

Al final de un ARNm procariota generalmente hay una secuencia poli U y una secuencia palindrómica rica en GC. Hay 2 tipos de terminación procariota:

  1. Rho independiente: una secuencia palindrómica al final del ARNm forma una estructura de horquilla que detiene el ARN Pol. Existe una asociación débil entre el estiramiento poli U en el ARNm y el estiramiento poli A en el ADN, por lo que el ARNm se disocia del ADN.
  2. Dependiente de Rho: un factor llamado Rho se une al ADN rico en C que precede a la horquilla y comienza a desenrollarlo mientras el ARN pol está atrapado en la horquilla. Cuando el factor Rho alcanza el ARN pol, hace que se disocie.

PD: Aprendí estas cosas recientemente, así que me disculpo si hay errores. Sientase libre de corregirme.