Vicerrectoría General
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EVENTOS POSTRANSCRIPCIONALES
En células procarióticas el producto primario de la transcripción es casi siempre idéntico al mRNA y en efecto la transcripción está acoplada a la traducción. El evento regulador por excelencia en estas células es la decisión de iniciar la transcripción de un gene, decisión mediada por señales fisiológicas celulares, una vez iniciada la transcripción se produce el mensaje que va a ser traducido en forma casi inmediata. En células eucarióticas, la transcripción y la traducción ocurren en compartimentos diferentes, el producto primario de la transcripción es diferente del mensaje final que va ser traducido, la decisión de iniciar la transcripción de un gene es un evento importante en la regulación de la expresión de los genes pero en células eucarióticas ocurren eventos postranscripcionales que son cruciales a la producción del fenotipo celular.
Un mRNA eucariótico es el producto de una serie compleja de pasos que incluyen: Transcripción (el producto primario de la transcripción es usualmente diferente del mRNA), procesamiento intranuclear y transporte al citoplasma donde se asocia con el ribosoma y es utilizado en la traducción. Ya hemos estudiado la transcripción y las complejas señales en cis y en trans que afectan la iniciación de la transcripción. Puesto que la transcripción es una reación con procesividad total, en nuestra búsqueda para entender cómo se regula la expresión de los genes y cómo se establece el fenotipo celular y cómo este se puede cambiar, debemos ahora entender por una parte los eventos postrascripcionales de procesamiento y por la otra los eventos pretranscripcionales que llevan a la generación de genes en forma diferente. Los eventos postrapcripcionales, globalmente llamados procesamiento, son los siguentes:
Figura 1. Adición del CAP y de la cola de poliA.
donde m7G es 7-metil Guanina y Xm es un nucleótido
con un grupo metilo en la ribosa. Con la adición del
cap se forma un enlace 5' - 5' y como resultado no hay un grupo
5' - OH o 5'p libres. El cap se añade después
que la transcripción se ha iniciado; el puente 5' - 5'
pirofosfato es formado por la acción de Guanilil transferasa
y luego la Guanina terminal es metilada en posición N7.
El sitio de adición del cap es determinado por la distancia
de la caja TATA.
La amplia ocurrencia del cap sugiere que su función es
importante; como no se sabe con certeza cuál es la función,
se puede especular acerca de ella y se puede pensar que puede
tener una (o más) de las funciones que se bosquejan a
continuación:
Alrededor del 30% de los mRNA polisómicos no tienen poliA (la designación de mRNA polisómico es una designación operacional y se refiere a los mRNA unidos a los ribosomas, de los cuales se infiere están involucrados en la traducción y se aislan en virtud de que están unidos a los ribosomas), un ejemplo notable en la biología celular es que mRNA de histonas, no tienen poliA. La poliadenilación ocurre paso a paso; nucleótidos de Adenina se añaden uno por uno, principalmente en el núcleo, y la reacción es mediada por poliA polimerasa, la cual añade ácido adenílico, uno por uno al RNA nuclear después que se termina la transcripción. Es posible que no todos los mRNA sean poliadenilados por el mismo mecanismo, pero la poliA polimerasa es la única enzima conocida que efectúa tal reacción. La característica principal unificante en el extremo de la región 3' de los mRNA eucarióticos es la secuencia AAUAAA, a la cual se le llama señal de poliadenilación localizada de 10 a 15 bases antes del sitio de adición de poliA. La señal de poliadenilación parece ser necesaria, pero no suficiente, para que ocurra la poliadenilación. Debemos hacer énfasis en que la señal de poliadenilación no es la señal de terminación de la transcripción.
Figura 2. Empalme
Una vez que se forma mRNA maduro en el núcleo debe ser transportado al citoplasma donde ejercita su función de mensajero en la síntesis de proteínas. Solo moléculas que han sido completamente procesadas entran al citoplasma; procesamiento citoplasmático no parece ocurrir, y porciones del producto primario de la transcripción eliminadas durante el procesamiento no son transportadas al citoplasma. Parece probable que exista un mecanismo para el transporte selectivo de RNA del núcleo al citoplasma, mecanismo selectivo que debe discriminar entre moléculas completamente procesadas (maduras) y moléculas no procesadas o no completamente procesadas y puede tener consecuencias reguladoras importantes.
