Terminación y atenuación de la transcripción
La terminación de la transcripción es el paso en el que la ARN polimerasa detiene la síntesis y libera el ARN completado y el molde, definiendo dónde termina un transcrito. La atenuación es una estrategia reguladora relacionada, prominente en bacterias, en la que la terminación prematura dentro de una región líder ajusta la cantidad de un gen corriente abajo que se transcribe en respuesta a las condiciones celulares.
Definition
La terminación de la transcripción, genética, es el proceso por el cual la ARN polimerasa cesa la síntesis de ARN y se disocia del molde de ADN, liberando el transcrito; la atenuación es la regulación de la expresión génica a través de la terminación prematura controlada de la transcripción antes de que la polimerasa alcance los genes estructurales.
Scope
El tema abarca los mecanismos que finalizan la transcripción, la terminación intrínseca bacteriana (dependiente de horquilla) y la dependiente de Rho, la terminación eucariota acoplada a la escisión del extremo 3' y la poliadenilación, y la terminación prematura reguladora que incluye la atenuación y la antiterminación. Trata estos mecanismos a un nivel educativo de referencia y no como una guía clínica.
Core questions
- ¿Qué señales le indican a la ARN polimerasa que se detenga y libere su transcrito?
- ¿Cómo utilizan las bacterias la terminación prematura (atenuación) para regular la expresión génica?
- ¿Cómo se acopla la terminación eucariota al procesamiento del extremo 3' del ARN?
Key concepts
- Terminación intrínseca (dependiente de horquilla)
- Terminación dependiente de Rho
- Atenuación y péptidos líderes
- Antiterminación
- Riboswitches
- Escisión del extremo 3' y poliadenilación
- Pausa de la polimerasa
Mechanisms
En bacterias, los terminadores intrínsecos forman una horquilla de ARN rica en GC seguida de un tracto rico en uracilo que desestabiliza el complejo de elongación, mientras que la terminación dependiente de Rho utiliza la helicasa Rho para translocarse a lo largo del transcrito y desalojar la polimerasa; los factores de antiterminación pueden anular estas señales. La atenuación regula la expresión permitiendo que estructuras secundarias de ARN alternativas en una región líder favorezcan o impidan la formación del terminador, a menudo acopladas a la traducción de un péptido líder corto o a la detección de moléculas pequeñas por un riboswitch. En eucariotas, la terminación de los genes codificadores de proteínas se acopla al reconocimiento de la señal de poliadenilación y a la escisión del ARN naciente, tras lo cual se libera la polimerasa; en todos los sistemas, la pausa de la polimerasa está estrechamente ligada al control de dónde y si ocurre la terminación.
Clinical relevance
Los mecanismos de terminación y atenuación se estudian como dianas para antimicrobianos y como fuentes de variación reguladora; la formación defectuosa del extremo 3' y la terminación aberrante pueden perturbar la expresión génica en enfermedades. Esta entrada es una descripción de referencia de los mecanismos y no constituye una base para decisiones de tratamiento.
History
La atenuación se definió a través de estudios de operones biosintéticos de aminoácidos bacterianos, basándose en la lógica reguladora del modelo de operón de 1961, mientras que los mecanismos de terminación intrínseca y dependiente de Rho se establecieron mediante la bioquímica de la transcripción bacteriana. En eucariotas, el trabajo sobre el procesamiento del extremo 3' vinculó la terminación a la poliadenilación, y las revisiones modernas sintetizan la terminación, la antiterminación y el control de la elongación.
Key figures
- Charles Yanofsky
- Nick J. Proudfoot
- Irina Artsimovitch
- John T. Lis
Related topics
Seminal works
- santangelo-artsimovitch-2011
- proudfoot-2011
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre la terminación intrínseca y la dependiente de Rho?
- La terminación intrínseca se basa en una horquilla de ARN y un tracto rico en uracilo que desestabilizan la polimerasa por sí mismos, mientras que la terminación dependiente de Rho requiere la proteína Rho para separar la polimerasa del molde.
- ¿Cómo regula la atenuación un gen?
- La atenuación permite a la célula elegir, a través de estructuras de ARN alternativas en una región líder, si la transcripción termina temprano o continúa hacia los genes estructurales, ajustando la expresión a condiciones como la disponibilidad de aminoácidos.