Biologia Celular Transcripción Y Traduccion

1. Describa detalladamente sus conocimientos acerca de los factores que facilitan y apoyan la transcripción de RNA. Incluyendo aquellos que se unen directamente a la RNA polimerasa (20 puntos).

Los factores de transcripción son los que indican la iniciación de la transcripción, y una vez activada iniciara con la formación del RNA.

El RNA se sintetiza en el núcleo y debe de ser llevado al citoplasma, los factores de transcripción se sintetizan en el citoplasma y deben de ser llevados al núcleo.

Los factores de transcripción se fijan a los promotores, y los que se encuentran en eucariotas son semejantes funcionalmente a los que se encuentran en bacterias, estos son específicos ya que dependen del gen que será transcrito.

Algunos factores importantes son los de iniciación, en el que tenemos la proteína de unión TATA (TBP) que reconoce la caja TATA del promotor en los genes que son transcritos por la RNA polimerasa y se fija a ella, formando junto con otros factores un complejo de pre-iniciación.

El factor TFIID se fija al promotor y también tiene una gran afinidad por la TATA box y las TAFS, este se une a la polimerasa con ayuda de otro factor TFIIB, que reconoce el sitio de iniciación para la polimerasa.

El factor TFIIA estabiliza el enlace de TBP, mientras que el TFIIF le da la orientación a la polimerasa hacia los promotores.

También hay otra participación de los factores TFIIH que tienen la actividad de helicasa separando las dos hebras del ADN, trabajando junto con el factor de iniciación TFIIE.

Se requieren adicionalmente señales positivas que deben de ser emitidas por factores transactivantes.

2. Describa detalladamente sus conocimientos acerca de la TATA-box y otros elementos involucrados en el inicio de la transcripción (20 puntos).

Presenta una secuencia consenso del tipo 5'-TATAAA-3', que es seguida generalmente por tres o más adeninas. Se sitúa normalmente unos 25 pares de bases corriente arriba del sitio de inicio de la transcripción. Se piensa que esta secuencia consenso se ha mantenido prácticamente invariable a lo largo del proceso evolutivo, habiéndose originado posiblemente en un organismo eucariota ancestral.

Se encuentra normalmente unida a la proteína de unión a TATA (TBP) durante el proceso de transcripción. TBP desenrolla el ADN y lo pliega unos 80º. La secuencia rica en AT de la caja TATA facilita dicho desenrollamiento (debido a que la adenina y la timina sólo conforman dos puentes de hidrógeno con la hebra complementaria en lugar de los tres que conforman la guanina y la citosina). TBP se une al ADN de un modo inusual ya que lo hace en el surco menor, por medio de una beta-lámina.

La caja TATA también suele ser el sitio de unión de la ARN polimerasa II. El factor de transcripción TFIID se une a la caja TATA, seguido por la unión de TFIIA en una región corriente arriba respecto de TFIID. TFIIB puede entonces unirse a otra región corriente abajo respecto de TFIID. La polimerasa puede entonces reconocer este complejo multiproteico y unirse a él, junto con otros factores de transcripción tales como TFIIF, TFIIE y TFIIH. A partir de ese momento, la transcripción da comienzo y la polimerasa avanza a lo largo de la hebra de ADN, dejando a TFIID y a TFIIA unidos a la caja TATA, lo cual puede facilitar la unión de moléculas de ARN polimerasa II adicionales.

3. Describa sus conocimientos acerca de los sitios de unión de proteínas activadoras y complejos remodeladores de la cromatina (10 puntos).

El ADN eucariotico se acompleja con varias proteínas, sobre todo con proteínas básicas que abundan en cadenas laterales con cargas negativas de los grupos fosfato del ADN, y los grupos con carga positiva de las proteínas favorece la formación de complejos de este tipo. El material resultante se llama cromatina.

Las principales proteínas de la cromatina son las histonas, de las que hay cinco tipos principales. H1, H2A, H2B, H3 y H4. Todas estas proteínas contienen una gran cantidad de residuos aminoácidos básicos, como lisina y arginina. En la estructura de la cromatina, el ADN está estrechamente unido a todos los tipos de histona con excepción de la H1 que es difícil separar de la cromatina. Al enrollarse el ADN en torno a las histonas del nucleosoma, cerca de 150 pares de bases están en contacto con las proteínas. Las histonas pueden modificarse por acetilación, metilación, fosforilación y ubiquitinación, estas alteran sus propiedades de la unión que hay entre histonas y proteínas.

Para superar la represión basal debida a la presencia de nucleosomas y facilitar la expresión de un gen, los activadores de la transcripción pueden potenciar la actividad transcripcional alterando, en primer lugar, la propia estructura de la cromatina: aunque el activador no se una directamente al promotor de un gen, puede reclutar distintas actividades modificadoras de la cromatina cuya acción sea conferir a esa región un estado que facilite la transcripción.

Los complejos proteicos implicados en el remodelamiento nucleosomal: son capaces de mover los nucleosomas de su posición para dejar expuesta una región promotora y permitir la expresión génica. Este tipo de actividad está mediada por complejos multiproteicos con actividad ATPasa, de los cuales el primero en ser aislado fue el complejo SWI/SNF (primero se identificó en levaduras, después en humanos). Este complejo desestabiliza el nucleosoma al romper los contactos del ADN con el octámero, que queda libre para moverse y asociarse con una región vecina de la molécula de ADN. Todos los remodeladotes de nucleosomas pertenecen a la familia SNF2 de ATPasas, y pueden dividirse en 7 subgrupos dependiendo de los dominios proteicos que contienen.

Los complejos "remodeladores" de la cromatina tienen actividad ATPasa y son capaces de mover nucleosomas para descubrir regiones del ADN necesarias para la transcripción.

4. Describa todos sus conocimientos acerca de los nucleosomas (10 puntos).

La unidad fundamental de organización estructural de la cromatina, se denominada nucleosoma. Esta estructura constituye la base del primer nivel de compactación del ADN en la cromatina dentro del núcleo.

La partícula nucleosómica consta de dos partes: una parte central o núcleo nucleosómico y una región de enlace que une nucleosomas adyacentes.

El core o partícula central del nucleosoma, llamado nucleosoma core es una estructura nucleoproteica compuesta de 147 pares de bases (bp) DNA que se encuentra arrollado en una superhélice levógira de 1,7 vueltas alrededor de un octámero de proteínas formado por dos copias de cada una de las histonas H3, H4, H2A y H2B. Los nucleosomas están unidos por un trecho de DNA llamado

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