Transcripción (biología)


La transcripción es el proceso de copiar un segmento de ADN en ARN. Se dice que los segmentos de ADN transcritos en moléculas de ARN que pueden codificar proteínas producen ARN mensajero (ARNm). Otros segmentos de ADN se copian en moléculas de ARN llamadas ARN no codificantes (ncRNA). Promedio sobre múltiples tipos de células en un tejido dado, la cantidad de mRNA es más de 10 veces la cantidad de ncRNA (aunque, en particular, los ncRNA de tipos de células individuales pueden superar a los mRNA). [1] La preponderancia general de ARNm en las células es válida aunque menos del 2% del genoma humano se puede transcribir en ARNm ( genoma humano nº. ADN codificante frente a no codificante), mientras que al menos el 80% del ADN genómico de mamíferos se puede transcribir activamente (en uno o más tipos de células), y la mayoría de este 80% se considera ncRNA. [2]

Tanto el ADN como el ARN son ácidos nucleicos , que utilizan pares de bases de nucleótidos como lenguaje complementario . Durante la transcripción, una ARN polimerasa lee una secuencia de ADN, que produce una hebra de ARN complementaria y antiparalela denominada transcripción primaria .

Si el tramo de ADN se transcribe en una molécula de ARN que codifica una proteína , el ARN se denomina ARN mensajero (ARNm); el ARNm, a su vez, sirve como molde para la síntesis de la proteína a través de la traducción . Otros tramos de ADN se pueden transcribir en pequeños ARN no codificantes , como microARN , ARN de transferencia (ARNt), ARN nucleolar pequeño (ARNsno), ARN nuclear pequeño (ARNnn) o moléculas de ARN enzimático llamadas ribozimas [3] , así como moléculas más grandes ARN no codificantes como ARN ribosómico (ARNr) y ARN largo no codificante(lncRNA). En general, el ARN ayuda a sintetizar, regular y procesar proteínas; por tanto, juega un papel fundamental en el desempeño de funciones dentro de una célula.

En virología , el término transcripción también puede usarse cuando se hace referencia a la síntesis de ARNm a partir de una molécula de ARN (es decir, equivalente a la replicación de ARN). Por ejemplo, el genoma de un virus de ARN monocatenario de sentido negativo (ssRNA -) puede ser una plantilla para un ARN monocatenario de sentido positivo (ssRNA +) [ aclaración necesaria ] . Esto se debe a que la cadena de sentido positivo contiene la información de secuencia necesaria para traducir las proteínas virales necesarias para la replicación viral . Este proceso es catalizado por una replicasa de ARN viral . [4] [ aclaración necesaria ]

Una unidad de transcripción de ADN que codifica una proteína puede contener tanto una secuencia codificante , que se traducirá en la proteína, como secuencias reguladoras , que dirigen y regulan la síntesis de esa proteína. La secuencia reguladora antes (" aguas arriba " de) la secuencia codificante se denomina región no traducida de cinco primos (5'UTR); la secuencia después (" aguas abajo " de) la secuencia codificante se denomina región no traducida de tres primos (3'UTR). [3]

A diferencia de la replicación del ADN , la transcripción da como resultado un complemento de ARN que incluye el nucleótido uracilo (U) en todos los casos en los que se habría producido timina (T) en un complemento de ADN.


Diagrama simplificado de síntesis y procesamiento de ARNm. No se muestran las enzimas.
Regulación de la transcripción en mamíferos . Una región reguladora potenciadora activa del ADN puede interactuar con la región del ADN promotor de su gen diana mediante la formación de un bucle cromosómico. Esto puede iniciar la síntesis de ARN mensajero (ARNm) por la ARN polimerasa II (RNAP II) unida al promotor en el sitio de inicio de la transcripción del gen. El bucle se estabiliza mediante una proteína arquitectónica anclada al potenciador y otra anclada al promotor y estas proteínas se unen para formar un dímero (zigzags rojos). Factores de transcripción reguladores específicosse unen a motivos de secuencia de ADN en el potenciador. Los factores de transcripción generales se unen al promotor. Cuando un factor de transcripción es activado por una señal (aquí indicado como fosforilación mostrada por una pequeña estrella roja en un factor de transcripción en el potenciador), el potenciador se activa y ahora puede activar su promotor objetivo. El potenciador activo se transcribe en cada hebra de ADN en direcciones opuestas por los RNAP II unidos. El mediador (un complejo que consta de aproximadamente 26 proteínas en una estructura que interactúa) comunica señales reguladoras de los factores de transcripción unidos al ADN potenciador al promotor.
Esto muestra dónde se agrega el grupo metilo cuando se forma 5-metilcitosina
Diagrama simple de elongación de la transcripción.
Imagen que muestra la ARN polimerasa interactuando con diferentes factores y ADN durante la transcripción, especialmente CTD (dominio terminal C)
La imagen muestra cómo CTD transporta proteínas para cambios adicionales en el ARN.
Micrografía electrónica de la transcripción de ARN ribosómico. Las cadenas de ARN ribosómico que se forman son visibles como ramas de la cadena principal de ADN. [ cita requerida ]
Esquema de transcripción inversa