8.10:

8.10: Factores de elongación de la transcripción

Transcription Elongation Factors

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Molecular Biology

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Transcription Elongation Factors

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8.9: RNA Polymerase II Accessory Proteins

8.11: Pre-mRNA Processing

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02:35 min

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November 23, 2020

Overview

La elongación de la transcripción es un proceso dinámico que se altera en función de la heterogeneidad de la secuencia del ADN que se transcribe. Por lo tanto, no es sorprendente que la composición del complejo de elongación también varíe a lo largo del camino mientras se transcribe un gen.

La elongación de la transcripción se regula mediante la pausa de la ARN polimerasa en varias ocasiones durante la transcripción. En las bacterias, estas detenciones son necesarias porque la transcripción del ADN en ARNm está acoplada a la traducción de ese ARNm en una proteína. Sin embargo, en los eucariotas, la transcripción se combina con el procesamiento del ARNm. Por lo tanto, es necesario hacer una pausa de la ARN polimerasa alrededor de las uniones exón-intrón para aumentar la eficiencia del empalme del ARNm.

Estas interrupciones en la actividad de la ARN polimerasa pueden ser reversibles o irreversibles. En caso de una pausa reversible, proteínas como TFIIF, elonginas, ELL, aseguran que la ARN polimerasa reanude la elongación después de una breve pausa. Sin embargo, si la detención de la actividad de la ARN polimerasa es irreversible, se convierte en una detención transcripcional. Si se detiene la transcripción, entonces la enzima no puede reanudar la elongación por sí sola. En tal situación, los factores de elongación como TFIIS y pTEFb permiten que la ARN polimerasa II lea a través de la plantilla de ADN en los sitios de detención transcripcional.

Además, los factores de remodelación de la cromatina dependientes de ATP y las chaperonas de las histonas también están implicados en la regulación de la elongación de la transcripción. Juntos pueden alterar las posiciones de los nucleosomas a lo largo del ADN, haciéndolo accesible o inaccesible para la maquinaria de transcripción.

Por lo tanto, la ARN polimerasa necesita la ayuda de varios factores para atravesar la cromatina y secuencias específicas que interfieren con la transcripción.

Transcript

Una vez que se inicia la transcripción en la célula, los factores de transcripción iniciales se liberan del complejo de preiniciación.

A continuación, la ARN polimerasa debe añadir nuevos nucleótidos al extremo 3′ de la cadena de ARN en crecimiento en una fase llamada elongación de la transcripción.

La elongación en los eucariotas es un desafío, ya que el ADN en una célula que no se divide existe como una red condensada llamada cromatina.

En la cromatina, el ADN se enrolla firmemente alrededor de las proteínas histonas cargadas a intervalos repetidos. Estos complejos ADN-histonas se denominan nucleosomas.

Cuando la ARN polimerasa se encuentra con los nucleosomas, u otras proteínas de unión al ADN, o algunas secuencias específicas de ADN, puede detenerse. La incapacidad de translocar más puede conducir a la disociación de la ARN polimerasa antes de que se transcriba el gen completo.

Para evitar esto, la célula recluta proteínas accesorias especiales que pueden ayudar a la ARN polimerasa a ejecutar un proceso de elongación ininterrumpido en el gen.

Los factores de elongación eucariota se asocian directamente con la ARN polimerasa y la ayudan a moverse suavemente a lo largo de la cadena de ADN molde y a llevar a cabo su actividad catalítica.

Además, la célula también recluta algunas otras proteínas, como el complejo de remodelación de la cromatina dependiente de ATP y las chaperonas de histonas, que permiten que la maquinaria de transcripción acceda al ADN genómico condensado dentro de la cromatina.

Estos complejos de múltiples subunidades interrumpen la interacción entre el núcleo de histonas y el ADN, lo que resulta en la reestructuración o reposición de los nucleosomas.

La alteración en la arquitectura del nucleosoma ayuda a crear regiones libres de nucleosomas del ADN a las que puede acceder fácilmente la maquinaria de transcripción.

Una vez que se sintetiza el pre-ARNm, las histonas deben restablecerse en la plantilla de ADN. Las proteínas de remodelación de la cromatina y las chaperonas de histonas a partir de entonces, rebobinan el ADN alrededor de las proteínas de histonas, completando el proceso de reensamblaje de nucleosomas.

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