La transcripción copia la información genética del DNA a RNA. La RNA polimerasa lee la hebra molde en dirección 3'→5' y sintetiza el mRNA en dirección 5'→3', complementario al molde.
Dogma central (Crick, 1958): DNA → RNA → Proteína. La información fluye del genotipo al fenotipo.
En Procariotas
- Una sola RNA polimerasa (holoenzima)
- Promotor: secuencias -10 (TATAAT) y -35
- Factor σ (sigma) reconoce el promotor
- mRNA usado directamente (polisomas)
- Transcripción y traducción acopladas
En Eucariotas
- Tres RNA Pol: I (rRNA), II (mRNA), III (tRNA)
- Factores generales de transcripción (TFIIA-H)
- Promotor con TATA box, elementos reguladores
- Procesamiento: cap 5', splicing de intrones, cola poly-A
- mRNA exportado al citoplasma para traducción
Observa cómo la información genética se transcribe y comprende la regulación del proceso.
El ciclo de transcripción
La RNA polimerasa inicia en el promotor, elonga el RNA y termina en secuencias específicas.
- Observa la RNA Pol reconociendo el promotor
- Ve la formación de la burbuja de transcripción (~17 bp)
- Sigue el RNA naciente emergiendo de la polimerasa
- Nota la re-hibridación del DNA detrás de la enzima
- Observa la terminación y liberación del transcrito
Resultado esperado: El RNA producido es complementario al molde y tiene la misma secuencia que la hebra codificante (con U en vez de T).
Regulación por activadores y represores
Los factores de transcripción modulan la frecuencia de iniciación al unirse a elementos reguladores.
- Observa la transcripción basal sin factores
- Añade un activador transcripcional
- Nota el aumento en la tasa de iniciación
- Añade un represor que compite con el activador
- Observa cómo la transcripción disminuye o se detiene
Resultado esperado: Los genes se encienden o apagan según el balance de activadores/represores.
Procesamiento del pre-mRNA (eucariotas)
El pre-mRNA requiere modificaciones (cap, splicing, poly-A) antes de ser funcional.
- Observa el transcrito primario emergiendo
- Ve la adición del cap 5' (7-metilguanosina)
- Observa el spliceosoma removiendo intrones
- Nota la unión de exones (empalme)
- Ve la adición de la cola poly-A en 3'
Resultado esperado: El mRNA maduro es más corto que el pre-mRNA y está listo para exportar.
Dónde más aparece este concepto
Regulación génica
Operones, enhancers y silencers controlan cuándo y cuánto se transcribe.
Ver Regulación →Limitaciones de la simulación
- Estructura simplificada: La RNA Pol real tiene ~12 subunidades y pesa ~500 kDa.
- Cromatina: En eucariotas, los nucleosomas deben ser desplazados para transcribir.
- Cotranscripción: En eucariotas, el procesamiento ocurre mientras se transcribe.
- RNAs no codificantes: No muestra la diversidad de ncRNAs (miRNA, lncRNA, etc.).
Preguntas de reflexión
- ¿Por qué la transcripción no necesita primers como la replicación?
- ¿Qué ventaja tiene el splicing alternativo para la complejidad de un organismo?
- ¿Por qué los antibióticos que inhiben RNA Pol bacteriana no afectan a eucariotas?
- ¿Cómo puede un solo gen producir múltiples proteínas diferentes?