Transposones y Síntesis de ARN: Mecanismos Fundamentales en Genética Molecular
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6) Transposones: Elementos Genéticos Móviles
Se trata de un segmento de ADN que se mueve o "salta" de lugar. El sitio de origen se denomina sitio dador y el lugar de inserción es el sitio diana, que puede estar en el mismo cromosoma o en uno diferente.
La inserción de un transposón en un gen esencial podría ser letal para la célula, por lo que este movimiento está estrechamente regulado y normalmente es muy poco frecuente. Los transposones son los parásitos moleculares más simples que han logrado replicarse pasivamente dentro del cromosoma de las células huésped. En algunos casos, transportan genes que son útiles para la célula huésped.
Tipos de Transposones en Bacterias
Las bacterias poseen dos tipos principales de transposones:
Secuencias de Inserción (IS)
- Contienen solamente las secuencias requeridas para la transcripción y los genes para las proteínas que promueven el proceso.
Transposones Complejos
- Contienen uno o más genes adicionales además de los necesarios para la transcripción.
- A menudo portan genes de resistencia a los antibióticos.
Mecanismos de Transposición
Se describe la transcripción replicativa: el transposón completo se replica, dejando atrás una copia en el sitio que hace de dador.
Los eucariotas también tienen transposones estructurales similares a los bacterianos y, a veces, con mecanismos de transposición similares.
8) Aspectos Generales del ARN
La mayoría de las moléculas de ARN desempeñan sus funciones en forma de cadena sencilla. Todas las moléculas de ARN se forman a partir de la información almacenada permanentemente en el ADN durante el proceso de transcripción. Un sistema enzimático convierte un segmento de ADN de doble cadena en una cadena de ARN.
Tipos Principales de ARN
- tRNA (ARN de transferencia): Lee la información.
- mRNA (ARN mensajero): Codifica la secuencia de aminoácidos.
- rRNA (ARN ribosómico): Sus moléculas forman parte de los ribosomas.
En la replicación se copia el material genético completo, mientras que la transcripción es más selectiva. Las secuencias regulares indican el principio y el final de los segmentos de ADN a transcribir.
ARN Polimerasa: Síntesis y Características
La ARN polimerasa alarga una cadena de ARN añadiendo ribonucleótidos al extremo 3´-hidroxilo.
Características de la Síntesis de ARN
- Solo se utiliza una de las dos hebras de ADN como molde, la cual es copiada en sentido 3´-5´.
- Los residuos de Uracilo (U) se insertan en el ARN para aparearse con los de Adenina (A) en el ADN molde.
- A diferencia de la ADN polimerasa, la ARN polimerasa no necesita un cebador para iniciar la síntesis.
El inicio se produce cuando la ARN polimerasa se une a secuencias específicas del ADN denominadas promotores. Para que se produzca la síntesis de ARN, la doble hélice de ADN debe desenrollarse, formando una burbuja de transcripción. Por esto, el movimiento de la enzima origina ondas de vueltas superhelicoidales positivas y negativas.
Las dos hebras del ADN tienen papeles diferentes. La ARN polimerasa carece de un sitio activo con actividad exonucleasa 3´-5´ correctora de pruebas independiente, por lo que la tasa de error en la transcripción es mayor que en la replicación del ADN cromosómico.
Inicio de la Transcripción
La ARN polimerasa se une a secuencias específicas del ADN denominadas promotores. La ruta de inicio de la transcripción consta de dos partes principales: Unión e Inicio. En primer lugar, la enzima se une al promotor y forma un complejo cerrado y abierto; seguidamente, comienza la transcripción.
9) Diferencias Clave entre Transcripción y Replicación
Son dos procesos fundamentalmente diferentes:
- Transcripción: Proceso enzimático mediante el cual la información genética contenida en el ADN se utiliza para especificar una secuencia de bases complementaria en una cadena de mRNA.
- Replicación: Síntesis de una molécula dúplex de ADN hija idéntica al dúplex parental.
Comparación Funcional
En la replicación se copia el cromosoma entero, mientras que la transcripción es más selectiva. Las enzimas que llevan a cabo los dos procesos también son diferentes: a diferencia de la ADN polimerasa, la ARN polimerasa no necesita un cebador para iniciar la síntesis, sino que se une directamente a los promotores.