TEMA 8 - Procesamiento del RNA

Question 1

mRNA

Answer 1

RNA mensajero completamente procesado con el 5’ cap, intrones eliminados (por splicing) y cola poly(A).

Question 2

pre-mRNA

Answer 2

Precursor mRNA, con intrones y sin escisiones en la cola poly(A).

Question 3

hmRNA

Answer 3

RNAs nucleares heterogéneos. Incluye pre-mRNAs y intermedios (contienen uno o mas intrones).

Question 4

snRNA

Answer 4

Small nucleolar RNAs. Hay cinco que están involucrados en la eliminación de intrones y otros dos que sustituyen a los dos primeros en intrones raros.

Question 5

pre-tRNA

Answer 5

Precursor a tRNA, que contiene bases adicionales en los extremos 5’ y 3’ (comparado con el tRNA final). Algunos contienen un intron en el loop del anti-codon.

Question 6

pre-rRNA

Answer 6

RNA precursor a los 18S, 5.8S, 28S RNAs ribosomales. Los rRNAs maduros son procesados de este precursor largo mediante procesamiento.

Question 7

snoRNA

Answer 7

Snall nucleolar RNAs. Hibridan con regiones complementarias del pre-mRNA, dirigiendo la escisión y modificación de bases durante la maduración del mRNA.

Question 8

siRNA

Answer 8

Short interfering RNAs. De aproximadamente 22 bases. Perfectamente complementarios a una secuencia en el mRNA. Junto a proteínas asociadas, causa cleavage del ‘target’ RNA, causando su degradación.

Question 9

miRNA

Answer 9

Micro RNAs. De aproximadamente 22 bases, que hibridan (no totalmente) con mRNAs, especialmente con las 6 bases del extremo 5’ del miRNA. Inhibe la traducción del ‘target’ mRNA.

Question 10

¿Cuáles son las diferencias entre el mRNA en procariotas y eucariotas?

Answer 10

mRNA procariota es policistrónico mientras que el mRNA eucariota es monocistrónico.
mRNA eucariota tiene 5’ cap y cola poly(A) en el extremo 3’.

Question 11

¿Cómo están acopladas las modificaciones del mRNA a la transcripción?

Answer 11

Question 12

¿Cuál es la importancia del 5’ cap?

Answer 12

• Estabiliza el extremo 5’ (protección del ataque de nucleasas).
• Elemento de reconocimiento para el inicio de la traducción.
• Implicado en el transporte del mRNA maduro por la memebrana nuclear hacia el citoplasma.

Question 13

¿Cómo se forma el 5’ cap?

Answer 13

1. La RNA trifosfatasa elimina un fosfato del extremo 5’.
2. La guaniltransferasa fusiona el GTP con el extremo 5’ di-fosfato del RNA mediante un enlace 5’-5’. (elimina dos grupos P del GTP, el P en alfa del GTP se une con el P en beta del RNA.
3. La metiltransferasa metila la guanosina creando una caperuza de 7-metil guanosina.
4. CBP (cap binding protein) reconoce y se une al cap.

Question 14

¿Cuál es la importancia de la cola poliA?

Answer 14

Question 15

¿Cómo se crea la cola poliA en el extremo 3’?

Answer 15

1. La secuencia AAUAAA es reconocida y es la señal que dispara la poliadenilación.
2. A la secuencia se une el CstF (Cleavage Stimulating Factor) y el CPSF (Cleavage and Polyadenilation Specifity Factor).
3. CstF estimula la escisión del extremo 3’ y se desprende del mRNA.
4. Al nuevo extremo 3’ se une la PAP (Poly-A-polymerase), que empieza a sintetizar la cola polyA.
5. A la cola poly(A) se va uniendo la PABP (PolyA Binding Protein).
6. Una vez completado, la CPSF y la PAP abandonan el mRNA, dejando una cola poliA de 200 As.

Question 16

¿Qué es el splicing?

Answer 16

El splicing es el proceso por el cual los pre-mRNAs largos se cortan para eliminar los intrones y unir los exones para dar lugar a un mRNA maduro que es el molde para la traducción.

Question 17

¿Qué permite el splicing?

Answer 17

Producir muchos productos génicos de un solo gen.
Controlar la expresión génica.

Question 18

¿Qué tres tipos de splicing hay?

Answer 18

El de pre-mRNA nuclear (más utilizado) hay dos tipos: el major (mediado por la maquinaria U2) y el minor (mediado por la maquinaria U12).
Group II y Group I intron splicing (algunos tRNAs, orgánulos, algunos procariotas)

Question 19

¿Cuál es la estructura general de un intron?

Answer 19

5’GU…….AG3’
El sitio de splicing 5’ suele ser GU y el sitio de splicing 3’ suele ser AG.
El intron también suele tener una adenina en el branch site y un tract de pirimidinas.

Question 20

A

Answer 20

Question 21

B

Answer 21

Question 22

C

Answer 22

Question 23

D

Answer 23

Question 24

¿Cuál es la estructura de la ribonucleoproteína que escinde los intrones en el splicing?

Answer 24

Question 25

¿Qué funciones tienen los snRNPs?

Answer 25

Question 26

¿Cómo se da el ensamblaje de la maquinaria de splicing?

Answer 26

Question 27

¿Cuál es la importancia de la hidrólisis del ATP durante el splicing?

Answer 27

Question 28

¿Qué es el splicing alternativo? ¿Qué efecto tiene?

Answer 28

Question 29

¿Cuales son los tipos principales de splicing alternativo?

Answer 29

Question 30

¿Cómo se compara el tamaño de intrones y exones?

Answer 30

Question 31

¿Dónde está la maquinaria del splicing antes de unirse al pre-mRNA?

Answer 31

Están en el CTD de la RNA pol II (saltan desde ahí al RNA cuando son reclutadas).

Question 32

¿Qué señal es la que recluta a las proteínas del splicing?

Answer 32

La Ser 2 del CTD se fosforila por la actividad quinasa de P-TEFb (CDK9) cuando la RNA polimerasa ha avanzado 20-50 pb. Fosforila también NELF y DSIF. Recluta y activa enzimas de la maquinaria del splicing.

Question 33

¿Cuáles son las proteínas reguladoras del splicing? ¿Cómo actúan?

Answer 33

Controlan el splicing y son especialmene importantes en el splicing alternativo. - Proteínas SR: se unen a secuencias en exones o intrones (ESE o ISE, Exonic splicing enhancer o Intronic splicing enhancer) y reclutan proteínas y snRNPs para iniciar el ensamblaje de la maquinaria de splicing. Tienen dos dominios: RRM (RNA Recognition Motif) por el que se une al RNA, y RS (Serine, Arginine rich) por el que interacciona con la maquinaria del splicing. - Proteínas hnRNP: Se unen a secuencias en exones o intrones (ESS o ISS, Exonic Splicing Silencer o Intronic Splicing Silencer), pero no tienen dominios SR, por lo que no interaccionan con la maquinaria del splicing, por lo que bloquean los sitios del splicing.

Question 34

Cómo afecta el estado de la cromatina al splicing? (en relación a el reclutamiento de proteínas)

Answer 34

La cromatina puede ayudar a reclutar componentes de splicing (activadores o represores).

Question 34

¿Cómo afecta el estado de la cromatina al splicing? (en relación a la velocidad de elongación)

Answer 34

Las marcas de activación (como la H3K36me3) favorecen una alta velocidad de elongación de la transcripción, por lo que se reconocen peor los sitios de splicing débiles y no se incluyen los exones alternativos. Las marcas de represión (como la H3K27me3) provocan una baja velocidad de elongación de la transcripción, dando más tiempo a la maquinaria de splicing para ensamblarse, por lo que hay un mejor reconocimiento de sitios de splicing débiles, y por lo tanto se incluyen los exones alternativos.

Question 34

¿Cómo se da el splicing alternativo de la troponina T?

Answer 34

Question 35

¿De qué dependen los niveles de mRNA en una célula?

Answer 35

Question 35

¿Cómo se da el splicing alternativo regulado por Mer1 en levaduras?

Answer 35

Question 36

¿Qué es el degradosoma de RNA?

Answer 36

Question 37

¿Cómo degrada el RNA degradosoma el RNA en E. coli?

Answer 37

1. RppH (RNA fosfohidrolasa) que elimina un pirofosfato del extremo 5', dejando un extremo 5' monofosfato. 2. RNAsa E Corta zonas ricas en AU y con 5' monofosfato. No puede actuar en zonas con estructuras secundarias. 3. PNPasa Degrada en dirección 3'-5' los fragmentos que ha cortado la RNAsa E (con ayuda de la helicasa RHLB). (en otras bacterias hay exonucleasas 5'-3' = RNAsa J). 4. Poliadenilación del extremo 3' (10-40nt) puede facilitar la degradación de zonas con estructuras secundarias. Se pueden necesitar varias rondas de poliadenilación/degradación. La puede llevar a cabo la PAP o la PNPasa.

Question 38

¿Cómo se da la degradación del RNA en eucariotas?

Answer 38

1. Se degrada la cola poliA. Cuando es menor de 12 nt, la PABP no se puede unir y queda desprotegido. 2. La pérdida de la cola poliA estimula la degradación del 5' cap. 3. El mRNA no poliadenilado se degrada por el complejo exosoma, que tiene varias RNAsas 3'-5', helicasas y otras proteínas. El exosoma es inhibido por PABP y estructuras secundarias. El extremo 5' sin cap es degradado por Xrn, que es una exonucleasa 5'-3'.

Question 39

¿Qué enzimas degradan la cola poliA en eucariotas?

Answer 39

Question 40

¿Qué enzimas degradan el cap en eucariotas?

Answer 40