SEP SNEST DGEST
“INSTITUTO
TECNOLOGICO
DE
CIUDAD ALTAMIRANO”
PRESENTA: MARTIN HERRERA JUAREZ
Trabajo de investigación
“formas de splicing
de intrones”
No DE CONTROL: 09930312
CARRERA: LIC. EN BIOLOGIA
VI SEMESTRE
Ciudad Altamirano gro. México
a 9 de mayo del 2012
splicing de intrones
En la mayoría de los casos, el ARN mensajero sufre la
eliminación de secuencias internas, no codificantes, llamadas intrones. Esto no ocurre en células procariontes, ya que
estas no poseen intrones en su ADN. El proceso de retirada de los intrones y
conexión o empalme de los exones se llama ayuste, o corte y empalme (en inglés, splicing). A veces un mismo
transcrito primario o pre-ARNm se puede ayustar de diversas maneras,
permitiendo que con un solo gen se obtengan varias proteínas diferentes; a este
fenómeno se le llama ayuste alternativo. Ciertas enzimas
parecen estar involucrados en editar el RNA antes de su exportación fuera del
núcleo, intercambiando o eliminando nucleótidos erróneos. Por esto, es posible
decir, que el plegamiento que sufre el ARNm momentos antes de la eliminación de
los intrones, le confiere una estructura secundaria que a su vez, perderá en el
momento en el que esos intrones, sean eliminados.
El
splicing es el proceso de eliminación de intrones y unión de exones durante la
maduración de los pre-RNAs.
PROCESO:
Se
trata de un mecanismo muy exacto, pues de no serlo produciría un corrimiento
del marco de lectura en el mensaje transcripto. Los intrones son cortados del
ARNm inmaduro por un sistema específico que reconocen secuencias cortas dentro
de él y que se encuentra cerca de los límites con exones. Estas secuencias son
llamadas "sitio dador" (común en casi en todos los
intrones), en el extremo 5’y "sitio aceptor", en el extremo
3’.FIG 2.
El
trabajo del corte y empalme esta catalizado por una estructura pequeña,
compuesta por ribonucleoproteinas nucleares llamadas snRNPs, constituidas por pequeños ARN nucleares (snARNs) asociado
a proteínas. Su nombre es spliceosoma. Esta estructura
tiene a su cargo el reconocimiento de las secuencias mencionadas anteriormente
en los intrones y su posterior fijación. Luego se desarrollan una secuencia de
pasos que determinan el clivaje y ligado de los intrones y exones (Fig. 3):
- el extremo 5’del intrón
es clivado y unido a otros sitio interno del intrón, cercano a su extremo
3’ llamado "sitio de ramificación" .
- Se produce el corte en
el extremo 3’ del intrón y son empalmados los dos exones de cada lado,
liberándose el ARNm maduro del spliceosoma.
- El intrón eliminado
queda formando una estructura con forma de lazo, llamada"lariat", que
posteriormente es degradado en el núcleo.
Se ha observado
que ARNm inmaduros idénticos del mismo gen se procesan en más de una forma.
Esto significa que existen diversos empalmes alternativos, los cuales
desarrollaran diversos ARNm maduros y por lo tanto distintos polipéctidos
funcionales.
VÍAS DE EMPALME O SPLICING
Varios métodos
de empalme de ARN se producen en la naturaleza, el tipo de empalme depende de
la estructura de la empalmados intrón y los catalizadores necesarios para el empalme que se
produzca.
SPLICEOSOMAL INTRONES
Intrones
spliceosomal menudo residen dentro de la secuencia de eucariotas codificación de proteína de los genes. Dentro del intrón, sitio de empalme,
de 5' un sitio de empalme 3, y el sitio de la rama se requieren para el
empalme. El 5 'del sitio de
empalme o en el sitio donador de empalme incluye una secuencia casi invariable
GU en el extremo 5' del intrón, dentro de una más grande, región consenso menos
altamente conservada. El sitio de
la 3 'de empalme o en el sitio aceptor de empalme del intrón termina con una
secuencia de AG casi todos los idiomas. Aguas
arriba (5'-Ward) de la AG hay una región de alta en pirimidinas (C y T), o tracto
polipirimidina . Aguas arriba de la zona polypyrimidine
es el punto de ramificación, que incluye una adenina nucleótidos.Las mutaciones
puntuales en el ADN subyacente o errores durante la transcripción se puede
activar un "sitio de empalme críptico" en la parte de la
transcripción que normalmente no se empalma. Esto da como resultado un mensajero maduro
ARN con una sección
que falta de un exón. De esta
forma un punto de mutación , que generalmente sólo afecta a un
solo aminoácido, puede manifestarse como una dilección en la proteína final.
EMPALMOSOMA LA FORMACIÓN Y LA ACTIVIDAD
Empalme es
catalizada por la spliceosome que es un gran ARN-proteína compuesta
por cinco ribonucleoproteínas pequeñas nucleares ( snRNPs , que se pronuncia 'snurps'). Los componentes del RNA de snRNPs
interactuar con el intrón y puede estar implicada en la catálisis. Hay dos tipos de spliceosomas se han
identificado (el mayor y menor), que contienen diferentes snRNPs .
- · Mayor
Los intrones que contienen
los principales empalmes spliceosome GU en el 'sitio de empalme y AG en el
extremo 3' del sitio de empalme 5. Se
compone de la U1 , U2 , U4 , U5 , y U6 snRNPs y está activa en el núcleo. Además, un número de proteínas que
incluyen U2AF y SF1 se requieren para el montaje de la
spliceosome.
§ E-U1 complejo se une a la secuencia GU
en el sitio de empalme 5 ', junto con proteínas accesorias y enzimas ASF/SF2,
U2AF (se une en el sitio de Py-AG), SF1/BBP (BBP = Proteína Poder atar);
§ Un complejo-U2 se une a la sucursal y el
ATP se hidroliza;
§ B1 Complex-U5/U4/U6 trímero se une, y la
U5 se une los exones en el sitio 5 ', con U6 vinculante a U2;
§ Complejo B2-U1 es liberado, U5 cambios
desde el exón a intrón y el U6 se une al sitio de empalme 5 ';
§ C1 Complejo-U4 es liberado, U6/U2
cataliza la transesterificación, que hacen extremo 5 'de los intrones ligate a
la A en el intrón y formar un lazo, U5 se une a exón 3' del sitio de empalme, y
el 5 'del sitio escindido se, lo que resulta en la formación del lazo;
§ C2 Complex-U2/U5/U6, permanece vinculado
a la reata, y el sitio 3 'se escinde y los exones se ligan mediante la
hidrólisis de ATP. El empalmados
ARN se libera y los debranches lariat.
Este
tipo de empalme que se denomina empalme
canónico o llama la vía de lazo, que representa más del 99% de empalme. Por el contrario, cuando las
secuencias intrónicas flanqueantes no siguen la regla GU-AG, el empalme no canónico se dice que ocurre.
- Menor de edad
El spliceosome menor es muy similar a la spliceosome
importante, sin embargo se empalma a cabo intrones raras con diferentes
secuencias de sitio de empalme. Mientras
que los spliceosomas menores y mayores contienen el mismo U5 snRNP , el spliceosome menor tiene
diferente, pero funcionalmente análogos para snRNPs U1, U2, U4 y U6, que se
llama, respectivamente,U11 , U12 , U4atac y U6atac. Al igual que el spliceosome
importante, sólo se encuentra en el núcleo.
·
Trans-empalme
Trans-empalme es una forma de empalme que une dos
exones que no están dentro del mismo transcrito de ARN.
AUTO-EMPALME
Auto-empalme de intrones ocurre raras
que forman una ribozima , la realización de las funciones de
la spliceosome de ARN solo. Hay
tres clases de intrones de empalme de sí mismo, el Grupo I , Grupo II y Grupo III . Grupo
I y II intrones realizar el empalme similar a la spliceosome sin requerir
ninguna proteína. Esta similitud
sugiere que intrones del grupo I y II pueden ser evolutivamente relacionados
con el spliceosome. Auto-empalme
también puede ser muy antiguo, y puede haber existido en un mundo de ARN presentes antes de la proteína. Aunque los dos mecanismos de empalme
se describe a continuación no requieren ninguna proteína que se produzca, 5
adicionales moléculas de ARN y más de 50 proteínas y moléculas se utilizan
muchos hidroliza ATP. Los
mecanismos de empalme utiliza ATP con el fin de empalmar con precisión de ARNm. Si la celda eran de no usar ninguna de
la ATP, el proceso sería muy inexacto y muchos errores se produciría.
Dos
transesterificaciones caracterizar el mecanismo en el que intrones del grupo I
se empalman:
1.
3'OH
de un libre de nucleósido de guanina (o uno ubicado en el intrón) o un cofactor
de nucleótidos (GMP, GDP, GTP) ataca el fosfato en el sitio de empalme de los 5’.
2.
3'OH
del 5'exon se convierte en un nucleófilo y los resultados de
transesterificación segundo en la unión de los dos exones.
El
mecanismo en el que intrones del grupo II se empalman (dos reacciones de
transesterificación como intrones del grupo I) es como sigue:
1.
El
2'OH de un adenosina específico en el intrón ataca el sitio 5 'de empalme,
formando así el lazo
2.
El
3'OH del exón 5 'desencadena la transesterificación segundo en el extremo 3'
del sitio de empalme con ello unirse a los exones.
EMPALME tRNA
ARNt (tRNA-como también) de empalme es otra
forma rara de empalme que generalmente se presenta en el tRNA. La reacción de empalme requiere una
bioquímica diferente a las vías de spliceosomal y auto-empalme. ribonucleasas escindir el ARN y ligasas unen los exones.
SPLICING ALTERNATIVO
El splicing alternativo (alternative splicing en
inglés) o empalme alternativo permite
obtener a partir de un transcrito primario de mRNA o pre-ARNm distintas
moléculas de mRNA maduras. Este proceso ocurre
principalmente en eucariotas, aunque también puede observarse en virus.
Al transcribirse el ADN a ARNm se
obtiene un transcrito primario de ARN o pre-ARNm que
incluye intrones y exones. Para que este
pre-ARNm de lugar a un ARNm debe
sufrir un proceso de maduración del ARNm, que consiste,
básicamente, en eliminar todos los intrones. Sin embargo los intrones y exones no
siempre están determinados durante el proceso de ayuste. La selección de
los sitios de ayuste es llevado a cabo por residuos de serina/arginina de
ciertas proteínas conocidas como proteínas SR.
TIPOS DE SPLICING ALTERNATIVOS
(a) Selección de promotores
alternativos: este es el único método que da lugar
a un dominio N-terminal alternativo. En este caso, cada promotor
puede dar lugar a un juego de exones diferentes.
(b)
Selección de sitios de poliadenilación alternativos:
este es el único método que da lugar a un dominio C-terminalalternativo. En este caso, cada sitio de
poliadenilación puede dar lugar a un juego de exones diferentes.
(c)
Retención de intrones: en este caso en lugar de
ayustar los intrones, estos son retenidos en el transcrito. Este intrón puede
expresarse, dar lugar a un codón de parada o
cambiar la pauta de lectura.
BIBLIOGRAFIA
- http://es.wikipedia.org/wiki/ARN_mensajero
- http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/Dibulgeneral/Splicing/Splicing.htm
- http://es.wikipedia.org/wiki/Splicing_alternativo
- http://translate.google.com.mx/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://en.wikipedia.org/wiki/RNA_splicing
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