miércoles, 9 de mayo de 2012

FORMAS DE SPLICING DE INTRONES


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):

    1. el extremo 5’del intrón es clivado y unido a otros sitio interno del intrón, cercano a su extremo 3’ llamado "sitio de ramificación" .
    2. 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.
    3. 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.
(d) Splicing de exones (exon splicing): en este caso ciertos exones son sujetos a splicing fuera.






BIBLIOGRAFIA






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