Procés de maduració de l’ARNm

 Autor: Pabloes a es.wikipedia

El procés   pel qual un gen acaba codificant una proteïna consta de dues etapes bàsiques: la transcripció   i la traducció . La transcripció consisteix principalment en fer un motlle en forma d’ARN (ARN missatger, ARNm) d’una seqüència determinada de bases nitrogenades de l’ADN, per a seguidament i mitjançant l’ARN de transferència (ARNt) ‘traduir’ la seqüència codificada de l’ARNm en una successió d’aminoàcids  que constituirà la proteïna.

La transcripció s'encarrega de convertir en ARN missatger  la informació continguda en els gens perquè pugui ser transformada en proteïna. Un cop hem sintetitzat l'ARN, com que és bastant inestable, s'ha d'estabilitzar. Això s'aconsegueix afegint un caputxó molecular (de GTP, una base –G– amb tres grups fosfats associats) al principi de l'ARN (coronament –capping) i una cua poliA (Poliadenilització). Perquè  l'ARN pugui ser transformat en proteïnes, encara ha de passar per un procés de maduració (empalmament –splicing  ).

Les seqüències codificants estan distribuïdes en exons, segments separats entre sí per seqüències intercalades no codificants, introns. La maduració del ARN s’associa freqüentment a la eliminació dels segments interns no desitjats i a la reunió posterior dels segments que queden. Aquest mecanisme assegura que les seqüències intròniques s’eliminin  del transcrit primari i que s’uneixin entre sí les seqüències exòniques, generant-se d’aquesta manera un producte de RNA més curt.

Aquest procés depèn de la identitat de les seqüències de nucleòtids situades en les fronteres entre exón e intrón, que són els llocs on es talla i s’empalma. Normalment els introns comencen amb GT i acaben amb AG ( dinucleòtids conservats),  amb zones adjacents conservades, i una tercera seqüència intrònica, el punt de ramificació  molt a prop del extrem 3’, amb importància funcional, que és la posició d’un residu d’adenina (A) present en l’intron. Aquestes seqüències atrauen un complex anomenat espliceosoma que controla el procés i que conte diferents partícules snRNP (ribonucleoproteïnes nuclears petites) compostes de molècules de snRNA unides a proteïnes específiques. Els snRNA implicats en el procés poden contenir seqüències específiques que permeten aparellar-se amb bases conservades en la seqüència dels introns.

Així el procés de maduració  es fa mitjançant la següent sèrie de reaccions:

1.     Tall en el lloc de tall i empalmament de 5’.

2.     Atac nucleotídic per part del nucleotid terminal G del lloc de tall, i empalmament de 5’ a la A invariable del punt de ramificació, per a formar una llaçada característica.

3.   Tall en el lloc de tall i empalmament de 3’, amb la consegüent alliberació del RNA intrònic en forma de llaç, i empalmament dels segments exònics de RNA.

Una de les conseqüències més importants d’aquest procés és la regulació de la síntesi proteica, un sol gen pot codificar la informació per a diferents proteïnes segons quins exons i introns es conservin en aquest procés de maduració. Aquest sistema de transferència de informació en eucariotes, aparentment complicat y antieconòmic, s’ha desenvolupat probablement, degut a que suposa que la síntesis de proteïna es molt més versàtil. El transcrit primari d’àcid ribonucleic d’alguns gens pot madurar per tall y empalmament de diferents maneres, produint diferents àcids ribonucleics missatgers, depenent del tipus de cèl·lula y de l’estadi de desenvolupament. Això permet sintetitzar diferents tipus de proteïnes a partir del mateix gen, y a més, com la presencia de nombrosos introns facilita els processos de recombinació genètica entre exons, probablement aquest tipus de disposició genètica ha estat extraordinàriament important en els albors de la historia de l’evolució dels gens, accelerant els processos, por mitja dels quals, els organismes desenvoluparen noves proteïnes a partir de parts d’altres ja existents, en lloc de tenir que desenvolupar completament, noves seqüències.

Bibliografia:

CONCEPTOS DE GENÉTICA. 1999. W. S. Klug, M. R. Cummings y C. A. Spencer. Madrid. PRENTICE HALL IBERIA

Biología celular y molecular / Harvey Lodish ... [et al.].  5ª ed. 2005. Buenos Aires; Madrid : Médica Panamericana, cop.