Mecanismo de empalme de ARN
Antes de que el ARNm primario pueda traducirse en proteína, debe modificarse y editarse. En el empalme normal, un complejo especial de proteína y ARN llamado espliceosoma se une al ARNm. Se escinden regiones transcritas específicas de ARN (intrones) y se unen las secuencias flanqueantes (exones). El proceso de empalme cambia fundamentalmente el contenido de información de las transcripciones de ARN, afectando directamente la traducción de la información genética en proteínas. Por tanto, la regulación del empalme es un paso crítico en la expresión génica.
El proceso de empalme
El empalmador se utiliza para eliminar intrones. El espliceosoma está compuesto por cuatro subunidades distintas llamadas ribonucleoproteínas nucleares pequeñas (snRNP o "snurp"). Cada "snurp" tiene dos pequeños ARN nucleares (snRNA). Estas cadenas de ARN especiales contienen secuencias de nucleótidos que coinciden y se unen a ubicaciones específicas del exón. La parte proteica del espliceosoma actúa como una enzima, eliminando intrones y uniendo exones. El ARNm empalmado se puede traducir en proteína.
—Diccionario Biológico
La reacción de empalme ocurre en el núcleo. Paso 1: El nucleótido A del punto de ramificación cerca del sitio de empalme 3' en la secuencia del intrón ataca el sitio de empalme 5' y lo escinde; por lo tanto, el extremo 5' escindido de la secuencia del intrón es incompatible con el efecto de este nucleótido A. están conectados para formar nucleótidos ramificados. Paso 2: agregue el extremo 3'-OH de la primera secuencia de exón creada en el primer paso al comienzo de la segunda secuencia de exón para escindir la molécula de ARN en el sitio de empalme 3', por lo tanto, las secuencias de dos exones están conectadas; entre sí y las secuencias de intrones se liberan como un lazo.
—Albolita
Es necesario eliminar tres componentes principales de la secuencia del intrón. Hay un sitio de empalme a 5’, * * * con la secuencia AG | Hay un sitio de empalme 3', que comienza con el fragmento de polipirimidina de 11 nt, seguido de ncag|g, y en algún punto intermedio, hay un punto de ramificación de adenina, generalmente dentro de la secuencia YNCURAY (Y es una pirimidina, N es cualquier nucleótido y R es purina). El empalme es en realidad una colección de dos reacciones de transesterificación consecutivas, y los sitios de reacción deben acercarse físicamente, ya sea rodeando y doblando de forma autónoma el ARN o mediante factores proteicos llamados snRNP.
Biblioteca biológica
Empalme alternativo
También puede ocurrir un empalme alternativo. Aunque no se comprende bien todo el mecanismo, se sabe que algunos factores químicos estimulan el funcionamiento del espliceosoma de diferentes maneras. , puede dar una señal para excluir uno o más exones del ARNm final. Otras señales y vías pueden dar como resultado un empalme que preserve completamente los intrones o omita grandes porciones de la proteína. Nuestros cuerpos tienen muchos usos diferentes para las proteínas y, a menudo, podemos usar el mismo modelo de ADN para producir muchas proteínas diferentes.
Animación 3D de empalme de ARN
https://dnalc.cshl.edu/resources/3d/rna-splicing.html