Es el proceso en el que la secuencia de ADN de un gen se copia (transcribe) para formar una molécula de ARN.
La ARN polimerasa es la principal enzima de transcripción.
La transcripción comienza cuando la ARN polimerasa se une a una secuencia promotora cerca del comienzo de un gen (directamente o a través de proteínas auxiliares).
La ARN polimerasa utiliza una de las cadenas de ADN (la cadena molde) como plantilla para formar una nueva molécula de ARN complementaria.
La transcripción termina en un proceso llamado terminación. La terminación depende de las secuencias en el ARN, lo que indica que la transcripción está terminada.
Importancia
La ARN polimerasa es crucial porque lleva a cabo la transcripción, el proceso de copiar ADN (ácido desoxirribonucleico, el material genético) en ARN (ácido ribonucleico, una molécula similar pero de vida más corta).
La transcripción es un paso esencial en el uso de la información de los genes en nuestro ADN para fabricar proteínas. Las proteínas son las moléculas clave que dan estructura a las células y las mantienen en funcionamiento.
El bloqueo de la transcripción con la toxina de los hongos causa insuficiencia hepática y muerte, ya que no se pueden producir nuevos ARN, y por lo tanto, no hay proteínas nuevas.
La transcripción es esencial para la vida, y comprender cómo funciona es importante para la salud humana. Echemos un vistazo más de cerca a lo que sucede durante la transcripción.
Descripción general de la transcripción del ARN
La transcripción es el primer paso de la expresión génica. Durante este proceso, la secuencia de ADN de un gen se copia en ARN.
Antes de que la transcripción pueda tener lugar, la doble hélice de ADN debe relajarse cerca del gen que se transcribe. La región del ADN abierto se llama burbuja de transcripción.
Función
La transcripción usa una de las dos hebras de ADN expuestas como plantilla; esta hebra se llama hebra de plantilla. El producto de ARN es complementario a la cadena molde y es casi idéntico a la otra cadena de ADN, llamada cadena no componente (o codificación).
Sin embargo, hay una diferencia importante: en el ARN recién creado, todos los nucleótidos T se reemplazan por nucleótidos U.
El sitio en el ADN desde el cual se transcribe el primer nucleótido de ARN se denomina sitio + 1 + 1 más, 1 o el sitio de inicio. Los nucleótidos que vienen antes del sitio de iniciación reciben números negativos.
Los nucleótidos que vienen después del sitio de iniciación están marcados con números positivos.
Si el gen que se transcribe codifica una proteína (que muchos genes lo hacen), la molécula de ARN se leerá para formar una proteína en un proceso llamado traducción.
ARN polimerasa
Las ARN polimerasas son enzimas que transcriben ADN en ARN. Usando una plantilla de ADN, la ARN polimerasa construye una nueva molécula de ARN a través del emparejamiento de bases. Por ejemplo, si hay una G en la plantilla de ADN, la ARN polimerasa agregará una C a la nueva cadena de ARN en crecimiento.
Las ARN polimerasas son enzimas grandes con múltiples subunidades, incluso en organismos simples como las bacterias. Además, los humanos y otros eucariotas tienen tres tipos diferentes de ARN polimerasas: I, II y III. Cada uno se especializa en transcribir ciertas clases de genes.
Transcripción del ARN
Durante el proceso de transcripción, la información codificada dentro de la secuencia de ADN de uno o más genes se transcribe en una cadena de ARN, también llamada transcripción de ARN.
La molécula resultante de ARN monocatenario, compuesto de ribonucleótidos que contienen las bases adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U), actúa como una copia molecular móvil de la secuencia de ADN original.
La transcripción en procariotas y en eucariotas requiere que la doble hélice de ADN se desenrolle parcialmente en la región de la síntesis de ARN.
La región desenrollada se llama burbuja de transcripción. La transcripción de un gen particular siempre procede de una de las dos cadenas de ADN que actúa como molde, la denominada cadena antisentido.
El producto de ARN es complementario a la cadena plantilla de ADN y es casi idéntico a la cadena de ADN no terminal, o la cadena de sentido.
La única diferencia es que en el ARN, todos los nucleótidos T se reemplazan por nucleótidos U; durante la síntesis de ARN, U se incorpora cuando hay una A en la cadena complementaria antisentido.
Después de la formación del complejo de preiniciación, la polimerasa se libera de los otros factores de transcripción, y se permite que la elongación avance con el ARN que sintetiza la polimerasa en la dirección 5 ‘a 3’.
La RNA polimerasa II (RNAPII) transcribe la mayor parte de los genes eucariotas, por lo que esta sección se centrará principalmente en cómo esta polimerasa específica logra el alargamiento y la terminación.
Proceso
Aunque el proceso enzimático de elongación es esencialmente el mismo en eucariotas y procariotas, el molde de ADN eucariótico es más complejo. Cuando las células eucariotas no se están dividiendo, sus genes existen como una masa difusa, pero aún ampliamente comprimida y compactada, de ADN y proteínas llamada cromatina.
El ADN se empaqueta herméticamente alrededor de proteínas de histona cargadas a intervalos repetidos.
Estos complejos ADN-histona, denominados colectivamente nucleosomas, están regularmente espaciados e incluyen 146 nucleótidos de ADN enrollados dos veces alrededor de las ocho histonas en un nucleosoma como un hilo alrededor de un carrete.
Para que se produzca la síntesis de polinucleótidos, la maquinaria de transcripción necesita alejar las histonas cada vez que encuentra un nucleosoma. Esto se logra mediante un dímero de proteína especial llamado FACT, que significa «facilita la transcripción de la cromatina«.
