Transcripción genética

Los promotores tienen secuencias reguladoras definidas, muy conservadas en cada especie, donde las más conocidas son la caja TATA (situada sobre la región -25 en el caso de eucariotas).Iniciación: Primero, una helicasa separa las hebras de ADN en estas denominadas cajas TATA, ya que entre adenina y timina se establecen dos enlaces de hidrógeno, mientras que entre citosina y guanina se forman tres.Cuando se forma el complejo abierto, la ARN polimerasa comienza a unir ribonucleótidos mediante enlaces fosfodiéster, y una vez que se forma el primer enlace fosfodiéster, acaba la etapa de iniciación y comienza así la siguiente.Una vez que la cadena transcrita alcanza una longitud de unos 23 nucleótidos, el complejo ya no se desliza y da lugar a la siguiente fase, la elongación.A esto se le llama elongación, la segunda etapa de la transcripción del ARN.Aunque la ARN polimerasa atraviesa la hebra plantilla desde 3' → 5', la hebra codificante (no plantilla) y el ARN recién formado también se pueden usar como puntos de referencia, por lo que la transcripción se puede describir como que ocurre 5' → 3'.La terminación está señalizada por la información contenida en sitios de la secuencia del ADN que se está transcribiendo, por lo que la ARN polimerasa se detiene al transcribir algunas secuencias especiales del ADN.Las enzimas centrales contienen las propiedades catalíticas de la ARN polimerasa y están formadas por subunidades ββ′α2ω.Además, la ARN polimerasa contiene un ion central Mg+ que ayuda a la enzima con sus propiedades catalíticas.Una quinta subunidad, sigma (llamada factor σ), solo está presente durante la iniciación y se separa antes de la elongación.Además, la ARN polimerasa y los factores σ tienen un suministro limitado dentro de cualquier célula bacteriana dada.En consecuencia, la unión del factor σ al promotor se ve afectada por estas limitaciones.Todas las regiones promotoras contienen secuencias que se consideran no consensuadas y esto ayuda a distribuir los factores σ en la totalidad del genoma..El movimiento del complejo ARN-ADN es esencial para el mecanismo catalítico de la ARN polimerasa.Para que se produzca una expresión génica adecuada, la transcripción debe detenerse en sitios específicos.El pre-ARNm, por ejemplo, sufre un proceso de maduración que tras cortes y empalmes sucesivos elimina ciertos segmentos del ARN llamados intrones para producir el ARNm final.Esta región se denomina promotor central debido a su papel esencial en el inicio de la transcripción.La polimerasa rompe sus interacciones con los elementos promotores y cualquier proteína reguladora asociada con el complejo de iniciación que ya no necesita.Mientras tanto, la burbuja de transcripción colapsa a 12-14 nucleótidos, proporcionando la energía cinética necesaria para el escape.P-TEFb también ayuda a suprimir la pausa transitoria de la polimerasa cuando encuentra ciertas secuencias inmediatamente después del inicio.Solo el NTP que se aparea correctamente con la base codificante en el ADN es admitido en el centro activo.Esta pausa es especialmente pronunciada en los nucleosomas y surge en parte porque la polimerasa entra en un estado retroactivo transcripcionalmente incompetente.La polimerasa poli-A agrega aproximadamente 200 adeninas al extremo 3' cortado del ARN sin plantilla.La transcripción requiere el desplazamiento de los nucleosomas posicionados para permitir que la maquinaria transcripcional obtenga acceso al ADN.El genoma eucariota está organizado en una estructura de cromatina compacta que solo permite el acceso regulado al ADN.Se han identificado diversos mecanismos para iniciar la transcripción anulando las señales inhibitorias en el promotor del gen.Los sitios de unión del regulador a menudo se agrupan en unidades llamadas potenciadores.Un activador también puede reclutar modificadores de nucleosomas que alteran la cromatina en la vecindad del promotor y, por lo tanto, ayudan a la iniciación.Estas interacciones pueden crear sinergias en múltiples entradas de señalización y producir respuestas transcripcionales complejas para abordar las necesidades celulares.La pausa puede influir en la estructura de la cromatina en los promotores para facilitar la actividad génica y dar lugar a respuestas transcripcionales rápidas o sincrónicas cuando las células se exponen a una señal de activación.