Expresión xénica: Diferenzas entre revisións
Contido eliminado Contido engadido
m →Ligazóns externas: Arranxos varios +cda |
Recuperando 1 fontes e etiquetando 0 como mortas.) #IABot (v2.0.9.5 |
||
| (Non se amosan 13 revisións feitas por 4 usuarios.) | |||
Liña 9:
[[Ficheiro:simple transcription elongation1.svg|miniatura|400px|[[ARN polimerase]] movéndose ao longo dun tramo de ADN deixando atrás o ARN recentemente sintetizado. O proceso de transcrición lévao a cabo a ARN polimerase (RNAP), que utiliza o ADN (en negro) como un molde e produce ARN (azul).]]
{{Artigo principal|Transcrición xenética}}
Un [[xene]] é un tramo de ADN que [[código xenético|codifica]] información. O ADN xenómico consta de dúas cadeas [[antiparalelismo (bioquímica)|antiparalelas]] e [[complementariedade (bioloxía molecular)|complementarias]] en [[base nitroxenada|bases nitroxenadas]], cada unha cos seus extremos [[extremo 5'|5']] e [[extremo 3'|3']]. Con respecto a un xene, as dúas cadeas poden denominarse "[[sentido (bioloxía molecular)|cadea molde]]," que serve como molde para a produción do transcrito de ARN, e a "[[sentido (bioloxía molecular)|cadea codificante]]," que inclúe a versión do ADN igual á do transcrito de ARN (pero con [[timina|T]] en vez de [[uracilo|U]]). A produción de copìas de ARN a partir do ADN chámase [[transcrición xenética]], e realízaa a [[ARN polimerase]], que engade
A transcrición en procariotas lévaa a cabo un só tipo de [[ARN polimerase]], que necesita unha secuencia de ADN chamada [[caixa de Pribnow]] e o [[factor sigma]] (σ) para empezar a transcrición. Nos eucariotas, a transcrición realízana tres tipos de ARN polimerases, cada unha das cales necesita unha secuencia especial no ADN chamada [[Promotor (xenética)|promotor]] e un conxunto de proteínas de unión ao ADN ([[factor de transcrición|factores de transcrición]]) para iniciar o proceso. A [[ARN polimerase I]] é a responsable da transcrición dos xenes do [[ARN ribosómico]] (ARNr). A [[ARN polimerase II]] (Pol II) transcribe todos os xenes codificantes de proteínas e tamén algúns non codificantes (como os dos [[ARN nuclear pequeno|ARN nucleares pequenos]], [[ARN nucleolar pequeno|ARN nucleolares pequenos]] ou ARN non codificantes longos). A Pol II inclúe un [[dominio proteico|dominio]] [[C-terminal]] (CTD) que é rico en residuos de [[serina]]. Cando estes residuos son [[fosforilación|fosforilados]], o dominio C-terminal únese a varios factores proteicos que promoven a maduración e modificación do transcrito. A [[ARN polimerase III]] transcribe os xenes dos [[ARNr
=== Procesamento do ARN ===
Liña 27:
=== Maduración do ARN non codificante ===
Na maioría dos organismos os xenes de [[ARN non codificante]] ([[ARNnc]]) transcríbense como precursores que sofren un procesamento ulterior. No caso do ARN ribosómico (ARNr), transcríbense a miúdo como un pre-ARNr que contén un ou máis ARNr; o pre-ARNr é clivado e modificado (por [[2'-O-metilación|2′-O-metilación]] e formación de [[pseudouridina]]) en sitios específicos por aproximadamente 150 especies de [[ARN nucleolar pequeno|ARN nucleolares pequenos]] diferentes ou snoRNAs. Os snoRNAs asócianse con proteínas, formando ribonucleoproteínas ([[snoRNP]]s). Dese complexo, a parte formada polo snoRNA únese por complementariedade de bases co ARN diana e así sitúa a modificación no sitio preciso, e a parte formada pola proteína realiza a reacción catalítica. En eucariotas, certa snoRNP, chamada RNase MRP cliva o pre-ARNr de 45S nos [[ARNr 28S|ARNr de 28S]], [[ARNr 5,8S|5,8S]], e [[ARNr 18S|18S]]. O ARNr e os factores de procesamento do ARN forman grandes agregados que constitúen o [[nucléolo]].<ref name="Sirri2008">{{Cita publicación periódica |author=Sirri V, Urcuqui-Inchima S, Roussel P, Hernandez-Verdun D |title=Nucleolus: the fascinating nuclear body |journal=Histochem. Cell Biol. |volume=129 |issue=1 |pages=13–31 |year=2008 |pmid=18046571 |pmc=2137947 |doi=10.1007/s00418-007-0359-6}}</ref>
No caso do ARN transferente (ARNt), por exemplo, a secuencia 5' é eliminada pola [[RNase P]],<ref name="pmid9759486">{{Cita publicación periódica |author=Frank DN, Pace NR |title=Ribonuclease P: unity and diversity in a tRNA processing ribozyme |journal=Annu. Rev. Biochem. |volume=67 |issue= |pages=153–80 |year=1998 |pmid=9759486 |doi=10.1146/annurev.biochem.67.1.153 |url=https://archive.org/details/sim_annual-review-of-biochemistry_1998_67/page/153}}</ref> e o [[extremo 3']] é eliminado polo [[encima]] [[tRNase Z]] <ref name="pmid17305600">{{Cita publicación periódica |author=Ceballos M, Vioque A |title=tRNase Z |journal=Protein Pept. Lett. |volume=14 |issue=2 |pages=137–45 |year=2007 |pmid=17305600 |doi= 10.2174/092986607779816050|url=}}</ref> e unha [[nucleotidil transferase]] engade unha cola 3' CCA (non codificada no ADN molde).<ref name="pmid15498478">{{Cita publicación periódica |author=Weiner AM |title=tRNA maturation: RNA polymerization without a nucleic acid template |journal=Curr. Biol. |volume=14 |issue=20 |pages=R883–5 |year=2004 |pmid=15498478 |doi=10.1016/j.cub.2004.09.069 |url=}}</ref> No caso do [[micro ARN]] (miRNA), estes son primeiro transcritos como pri-miRNA cunha [[carapucha 5'|carapucha]] (''cap'') e unha [[cola poli-A]] e procesados para formar no [[núcleo celular]] estruturas de [[talo-lazo]] curtas de 70 nucleótidos chamadas pre-miRNA polos encimas [[Drosha]] e [[Pasha]]. Despois da súa exportación, son despois procesadas a miRNAs maduros no [[citoplasma]] ao interaccionaren coa enconuclease [[Dicer]], a cal tamén inicia a formación do complexo [[complexo silenciador inducido por ARN|RISC]], composto pola proteína [[Argonauta (proteína)|Argonauta]].
Os propios [[ARN nuclear pequeno|ARN nucleares pequenos]] e [[ARN nucleolar pequeno|ARN nucleolares pequenos]] sofren tamén unha serie de modificacións antes de que formen parte de complexos ribonucleoproteicos funcionais. Isto faise no [[nucleoplasma]] ou en estruturas especializadas chamadas [[corpo de Cajal|corpos de Cajal]]. As súas bases son metiladas ou pseudouridiniladas por un grupo de [[ARN pequeno específico dos corpos de Cajal|ARNs pequenos específicos dos corpos de Cajal]] (scaRNAs), que son estruturalmente similares aos ARN nucleolares pequenos.
Liña 51:
Cada [[proteína]] orixínase como un polipéptido non pregado cando é traducida dunha secuencia de [[ARNm]]. Este polipéptido carece de calquera estrutura tridimensional desenvolvida, mais os seus aminoácidos interaccionarán uns con outros e producirán unha estrutura tridimensional ben definida, que é a proteína pregada, e que se coñece como [[estado nativo]]. A estrutura tridimensional resultante está determinada pola secuencia de aminoácidos ([[dogma de Anfinsen]]).<ref name="Anfinsen">{{Cita publicación periódica |author=Anfinsen, C. |title=The formation and stabilization of protein structure |journal=Biochem. J. |volume=128 |issue=4 |pages=737–49 |year=1972 |pmid=4565129 |pmc=1173893 |authorlink=Christian B. Anfinsen}}</ref>
Que unha proteína teña unha correcta estrutura tridimensional é esencial para a súa función, aínda que algunhas partes de proteínas funcionais [[proteínas
{{Cita libro
|author=Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, [[Lubert Stryer]]; Web content by Neil D. Clarke
Liña 62:
</ref> Os fallos á hora de pregarse na forma axeitada producen xeralmente proteínas inactivas con diferentes propiedades, entre as que se inclúen os [[prión]]s tóxicos. Pénsase que varias doenzas neurodexenerativas e doutros tipos se producen pola acumulación de proteínas incorrectamente pregadas.<ref name="Selkoe:03">{{Cita publicación periódica|author=Dennis J. Selkoe |title=Folding proteins in fatal ways |journal=Nature |volume=426|issue=6968 |pages=900–904 |year=2003 |url=http://www.nature.com/nature/journal/v426/n6968/full/nature02264.html |doi=10.1038/nature02264 |pmid=14685251}}</ref> Moitas [[alerxia]]s son causadas polo pregamento das proteínas, e o [[sistema inmunitario]] non produce [[anticorpo]]s para certas estruturas das proteínas.<ref>Alberts, Bruce, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter. "Protein Structure and Function." Essential Cell Biology. Edition 3. New York: Garland Science, Taylor and Francis Group, LLC, 2010. Pg 120-170.</ref>
Os encimas denominados [[chaperona]]s axudan a que unha proteína recentemente formada se pregue na estrutura tridimensional necesaria para a súa función.<ref name="Hebert2007">{{Cita publicación periódica |author=Hebert DN, Molinari M |title=In and out of the ER: protein folding, quality control, degradation, and related human diseases |url=https://archive.org/details/sim_physiological-reviews_2007-10_87_4/page/1377 |journal=Physiol. Rev. |volume=87 |issue=4 |pages=1377–408 |year=2007 |pmid=17928587 |doi=10.1152/physrev.00050.2006}}</ref> De xeito similar, as chaperonas do ARN axudan a que o ARN adopte a súa forma funcional.<ref name="Russell2008">{{Cita publicación periódica |author=Russell R |title=RNA misfolding and the action of chaperones |journal=Front. Biosci. |volume=13 |issue= 13|pages=1–20 |year=2008 |pmid=17981525 |pmc=2610265 |url=http://www.bioscience.org/2008/v13/af/2557/fulltext.htm |doi=10.2741/2557}}</ref> A colaboración no pregamento das proteínas é unha das principais funcións do [[retículo endoplasmático]] nos eucariotas.
=== Transporte de proteínas ===
Moitas proteínas non están destinadas a actuar no [[citosol]], senón noutras partes da célula, e utilízase unha ampla variedade de secuencias de sinalización para dirixir ás proteínas ao seu destino. Nos procariotas este é normalmente un proceso simple debido á limitada compartimentalización das súas células. Porén, nos eucariotas hai unha gran variedade de procesos de selección (xeralmente por medio de secuencias diana e proteínas receptoras) que aseguran que a proteína chegue ao [[orgánulo]] correcto.
Non todas as proteínas permanecen dentro da célula, xa que moitas son exportadas fóra dela, como por exemplo os encimas dixestivos, [[hormona]]s e proteínas da [[matriz extracelular]]. Nos eucariotas a vía exportadora ou secretora está ben desenvolvida, e o mecanismo principal para a exportación destas proteínas é a translocación ao retículo endoplasmático, seguida do seu transporte desde o [[aparato de Golgi]].<ref name="Moreau2007">{{Cita publicación periódica |author=Moreau P, Brandizzi F, Hanton S, ''et al'' |title=The plant ER-Golgi interface: a highly structured and dynamic membrane complex |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-experimental-botany_2007_58_1/page/49 |journal=J. Exp. Bot. |volume=58 |issue=1 |pages=49–64 |year=2007 |pmid=16990376 |doi=10.1093/jxb/erl135}}</ref><ref name="Prudovsky2008">{{Cita publicación periódica |author=Prudovsky I, Tarantini F, Landriscina M, ''et al'' |title=Secretion Without Golgi |journal=J. Cell. Biochem. |volume=103 |issue=5 |pages=1327–43 |year=2008 |pmid=17786931 |pmc=2613191 |doi=10.1002/jcb.21513}}</ref>
== Regulación da expresión xénica ==
Liña 103:
=== Regulación postranscricional ===
{{Artigo principal|Regulación postranscricional}}
Nos eucariotas, nos que se require a exportación do ARN para que a tradución sexa posible, pénsase que a exportación desde o núcleo do ARN proporciona un control adicional sobre a expresión xénica. Todo o transporte cara a dentro e a fóra do núcleo faise a través dos [[poro nuclear|poros nucleares]] e o transporte está controlado por unha gran variedade de proteínas [[importina]]s e [[
A expresión dun xene que codifica unha proteína é só posible se o ARN mensaxeiro que que leva a información sobrevive o suficiente como para ser traducido. Nunha célula típica a molécula de ARN é só estable se está especificamente protexida contra a degradación. A degradación do ARN ten especial importancia na regulación da expresión nas células eucarióticas nas que o ARNm ten que viaxar distancias significativas antes de ser traducido. O ARN eucariótico é estabilizado por medio de certas modificacións postranscricionais, que afectan aos seus extremos, que son a colocación da "gorra" ou "carapucha" (5' ''cap'') no [[extremo 5']] e a [[poliadenilación|cola poliA]] no [[extremo 3']].
Liña 126:
=== Cuantificación do ARNm ===
Os niveis do ARNm poden ser medidos cuantitativamente pola técnica [[northern blot]], que indica o tamaño e información da secuencia de moléculas de ARNm. Unha mostra de ARN sepárase nun [[xel de agarosa]] e hibrídase cunha sonda de ARN marcado radioactivamente, que é complementaria da secuencia diana. O ARN marcado radioactivamente detéctase despois por unha [[autorradiografía]]. Como o uso de reactivos radioactivos fai que o procedemento leve moito tempo e sexa potencialmente perigoso, existen métodos alternativos de marcaxe e detección, como o uso de [[digoxixenina]] e [[biotina]]. As desvantaxes da northern blot son que se requiren grandes cantidades de ARN e que a cuantificación pode non ser moi precisa, xa que implica a medida da intensidade da banda nunha imaxe dun xel. Por outra parte, a información adicional do tamaño do ARNm que dá a northern blot permite a discriminación entre transcritos de [[splicing alternativo]].
Outra aproximación para medir a abundancia dun ARNm é a [[RT-qPCR]]. Nesta técnica, á aplicación dunha [[transcrición inversa]] (RT) séguelle unha [[Reacción en cadea da polimerase en tempo real|PCR cuantitativa en tempo real]] (qPCR). A transcrición inversa xera primeiro un molde de ADN a partir do ARNm; este molde monocatenario chámase [[ADN complementario|ADNc]]. O molde de ADNc amplifícase despois na fase cuantitativa da técnica, durante a cal a [[fluorescencia]] emitida pola [[sonda de hibridación]] marcada ou [[Intercalación (bioquímica)|colorantes intercalados]] cambia a medida que o proceso da [[Reacción en cadea da polimerase|amplificación do ADN]] progresa. Cunha curva estándar elaborada con coidado, a qPCR pode realizar unha medida absoluta do número de copias do ARNm orixinal, tipicamente en unidades de copias por nanolitro de tecido homoxenizado ou copias por célula. A qPCR é moi sensible (mesmo é teoricamente posible a detección dunha soa molécula de ARNm), pero pode ser cara dependendo do tipo de ''reporter'' usado; as sondas de [[oligonucleótido]]s marcados con fluorescencia son máis caras ca os colorantes fluorescentes intercalados non específicos.
Liña 151:
== Sistema de expresión ==
[[Ficheiro:Tet-ON inducible transgene expression cells.svg|miniatura|500px|Sistema de shRNA inducible Tet-ON.]]
Un sistema de expresión é un sistema especificamente deseñado para a produción dun determinado produto xénico. Este é normalmente unha proteína aínda que pode ser tamén ARN, como o [[ARNt]] ou un [[
=== Expresión inducible ===
Liña 189:
=== Ligazóns externas ===
* {{
* {{
* {{
* {{
{{Control de autoridades}}
| |||