El empalme es la eliminación de intrones del pre-ARNm. La eliminación de intrones del ARNm se produce por dos reacciones de transesterificación sucesivas en las que se rompen los enlaces fosfodiéster con el ARNm previo y se forman otros nuevos. ( Ver la imagen a continuación )
Imagen: Watson, JD y Watson, JD, 2008. Biología molecular del gen (No. Sirsi) i9780805395921) ;.
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En los eucariotas, el proceso de empalme generalmente se lleva a cabo con la ayuda de maquinaria de splicosomas que incluye un conjunto de proteínas (unas 150 proteínas) y cinco snRNA. Las proteínas generalmente se asocian con moléculas de ARN y se clasifican como pequeñas proteínas nucleares ribonucleares , es decir, snRNAs + proteínas = snRNPs.
Hay cinco tipos de snRNA, a saber, U1, U2, U4, U5 y U6.
Los snRNP tienen tres roles que perseguir:
- Reconocer el sitio de empalme de 5 ‘y el sitio de la sucursal.
- Uniendo el sitio de empalme de 5 ‘y el sitio de la rama juntos.
- Catalizar la escisión de ARN y la reacción de unión.
Para realizar estas funciones, las interacciones ARN-ARN, ARN-proteína y proteína-proteína son muy necesarias.
Inicialmente, el sitio de empalme de 5 ‘es reconocido por U1 snRNP. El U1 snRNA tiene una secuencia complementaria al sitio de empalme 5 ‘. Por lo tanto, el snRNA de U1 snRNP se unirá al sitio de empalme U1. Esta es una interacción ARN-ARN.
Otra proteína llamada U2AF (factor de acceso U2) se une al Tracto Py y al sitio de empalme 3 ‘. El U2AF se compone de dos subunidades, es decir, U2AF 65 (se une al tracto Py) y U2AF 35 que se une al sitio de empalme 3 ‘.
El U2AF65 recluta las BBP (proteínas de unión a puntos de ramificación) al sitio de la sucursal. Esta disposición se llama complejo E. U2 snRNP luego une el punto de ramificación y desplaza al BBP. Esto daría como resultado la formación de una protuberancia de un solo nucleótido, es decir, el punto de ramificación A se abultaría.
El abultamiento del nucleótido ‘A’ del sitio de ramificación se produce porque el snRNA U2 del snRNP de U2 tiene una secuencia complementaria para la secuencia de ramificación, excepto el nucleótido A.
Imagen: Watson, JD y Watson, JD, 2008. Biología molecular del gen (No. Sirsi) i9780805395921).
La protuberancia del nucleótido ‘A’ le permitirá reaccionar con el sitio de empalme de 5 ‘. El siguiente paso es reunir los tres sitios de empalme, y se logra mediante U4, U5 y U6 snRNP. Estos snRNP actúan como partículas tri-snRNP. Se produce la reordenación del complejo A al complejo B. Primero, el U6 se une al sitio de empalme de 5 ‘y libera U1. El ARN U6 es complementario a la secuencia del sitio de empalme 5 ‘. Después de esto, el U4 se libera del complejo y, por lo tanto, permite que el U6 interactúe con U2. El arreglo se llama Complejo ‘C’.
Esta reorganización yuxtapone el sitio de empalme de 5 ‘y el punto de ramificación. La yuxtaposición del sitio de empalme 5 ‘al punto de ramificación conduciría a la primera reacción de transesterificación. La segunda transesterificación entre el exón 5 ‘y el sitio de empalme 3’ es ayudada por el snRNP U5, lo que ayudaría a acercar a los dos exones.
Imagen: Watson, JD y Watson, JD, 2008. Biología molecular del gen (No. Sirsi) i9780805395921).
Los pasos finales implican la liberación del producto de ARNm y los snRNP. El desmontaje de la maquinaria del splicosoma se lleva a cabo por las enzimas asignadas. Las proteínas de helicasa de caja muerta como Prp22 son necesarias durante la segunda reacción catalítica y desmontan el complejo.
Referencia y lecturas sugeridas:
- Watson, JD y Watson, JD, 2008. Biología molecular del gen (No. Sirsi) i9780805395921).
- Berget, SM, 1995. Reconocimiento de exón en empalme de vertebrados. Revista de química biológica , 270 (6), pp.2411-2414.
- Faustino, NA y Cooper, TA, 2003. Empalme previo al ARNm y enfermedad humana. Genes y desarrollo , 17 (4), pp.419-437.
- Nilsen, TW, 2003. El spliceosoma: ¿la máquina macromolecular más compleja de la célula? Bioessays , 25 (12), pp.1147-1149.
- Cordin, O., Banroques, J., Tanner, NK y Linder, P., 2006. La familia de proteínas de la caja DEAD de helicasas de ARN. Gene , 367 , pp.17-37.
