Terminador (xenética)

En xenética, un terminador de transcrición é unha sección dunha secuencia de ácido nucleico que marca o final dun xene ou operón no ADN xenómico durante a transcrición. Esta secuencia media a terminación da transcrición ao proporcionar sinais no ARNm que se está acabando de sintetizar que inician os procesos que liberan o ARNm do complexo transcricional. Entre estes procesos están a interacción directa da estrutura secundaria do ARNm co complexo e as actividades indirectas dos factores de terminación recrutados. A liberación do complexo de transcrición deixa libre a ARN polimerase e a maquinaria de transcrición relacionada para comezar a transcrición dun novo ARNm.

 Terminadores en procariotas 
miniatura|Esquema simpificado dos mecanismos da terminación transcricional procariótica. Na terminación independente de Rho, fórmase unha forquita terminadora no ARNm nacente que interacciona coa proteína NusA para estimular a liberación do transcrito do complexo da ARN polimerase (arriba). Na terminación dependente de Rho a proteína Rho únese ao sitio rut de augas arriba, translócase polo ARNm abaixo, e interacciona co complexo da ARN polimerase para estimular a liberación do transcrito (abaixo).
Nos xenomas procarióticos identificáronse dúas clases de terminadores de transcrición, os dependentes de Rho e os independentes de Rho. Estas secuencias amplamente distribuídas son as responsables dos seguintes procesos: (1) iniciar o final da transcrición despois de completarse a trascrición normal do xene ou operón, (2) mediar a terminación temperá dos transcritos como un modo de regulación (como o observado na atenuación transcricional), e para asegurar a terminación de complexos transcricionais fóra de control que conseguen casualmente escapar dos terminadores temperáns, o que evita un gasto de enerxía innecesario para a célula.

 Terminadores dependentes de Rho 
Os terminadores de transcrición dependentes de Rho necesitan unha proteína chamada factor Rho, que ten actividade de ARN helicase, para distorsionar o complexo transcricional ARNm-ADN-ARN polimerase. Os terminadores dependentes de Rho atópanse en bacterias e fagos. Os terminadores dependentes de Rho sitúanse augas abaixo do codón de terminación da transcrición e constan dunha secuencia rica en citosina non estruturada no ARNm coñecida como sitio de utilización de Rho (rut), da cal non se identificou aínda a secuencia consenso, e un punto de parada da transcrición augas abaixo (tsp). O rut serve como un sitio cargador de ARNm e como un activador para Rho; a activación permite que Rho hidrolice eficientemente o ATP e transloque o ARNm avanzando polo xene mentres que mantén contacto co sitio rut. O factor Rho pode dar alcance á ARN polimerase, a cal está parada nos sitios tsp de augas abaixo. O contacto entre Rho e o complexo da ARN polimerase estimula a disociación do complexo transcricional por medio dun mecanismo aínda pouco claro no que inflúen os efectos alostéricos de Rho sobre a ARN polimerase e a actividade de helicase de Rho.

 Terminadores independentes de rho 
Os terminadores de transcrición intrínseca ou terminadores independentes de Rho requiren a formación dunha estrutura en forquita por auto-annealing)Hai un apareamento de bases complementarias nese tramo do ARN, o que orixina a forquita. no transcrito en elongación, o cal orixina a distorsión do complexo ternario ARNm-ADN-ARN polimerase. A secuencia terminadora contén unha rexión rica en GC de 20 pares de bases con simetría díade seguida por un curto tramo poli-T ou "tramo T" que se transcribe a ARN para formar a forquita terminadora, e un "tramo U" de 7-9 nucleótidos, respectivamente. Hipotetízase que o mecanismo de terminación ocorre por unha combinación de promoción directa da disociación por medio de efectos alostéricos das interaccións da unión da forquita coa ARN polimerase, e "cinética competitiva". A formación da forquita causa que a ARN polimerase quede parada e se desestabilice, o que fai que haxa unha maior probabilidade de que ocorra a disociación do complexo nesa localización debido ao aumento do tempo que pasa parada nese sitio e á reducida estabilidade do complexo.
Adicionalmente, a proteína de elongación factor NusA interacciona coa ARN polimerase e a estrutura en forquita para estimular a terminación transcricional.

 Terminadores en eucariotas 
Na transcrición eucariota dos ARNm, os sinais terminadores son recoñecidos por factores proteicos que están asociados coa ARN polimerase II e que inician o proceso de terminación. Unha vez que os sinais poli-A se transcriben a ARNm, as proteínas factor de especificidade de poliadenilación e clivaxe (CPSF) e factor de estimulación da clivaxe (CstF) transfírense desde o dominio carboxilo terminal da ARN polimerase II ao sinal poli-A. Estes dous factores recrutan despois outras proteínas ao sitio para clivar o transcrito, liberando o ARNm do complexo de transcrición, e engadindo unha cola dunhas 200 A ao extremo 3' do ARNm nun proceso chamado poliadenilación. Durante este proceso, a ARN polimerase continúa a transcribir durante varias quilobases e finalmente disóciase do ADN e do trasncrito augas abaixo por un mecanismo mal coñecido; hai dous modelos básicos para explicar este evento chamados modelo torpedo e modelo alostérico.

 Modelo torpedo 
Despois de que se completa a transcrición do ARNm, a febra residual de ARN permanece en asociación co ADN molde e a ARN polimerase II, e continúa a súa transcrición. O encima XRN2 (5'-3' exorribonuclease 2), que é unha RNase, únese ao dominio carboxilo terminal da ARN polimerase II e degrada o ARN residual sen carapucha de 5’ a 3’ ata que chega a onde está a ARN pol II. Denomínase carapucha 5' a unha guanina modificada engadida no extremo 5' do ARN como protección ante a RNase. Ademais, engádese unha cola poli(A) no extremo 3' como protección contra as exonucleases. Igual que na terminación dependente de Rho, a XRN2 inicia a disociación da ARN polimerase II ao empuxar a polimerase fóra do molde de ADN ou ao tirar do molde ata liberar a ARN polimerase. Os detalles do mecanismo non se coñecen.

 Modelo alostérico 
A ARN polimerase normalmente pode transcribir ADN a un ARNm monocatenario de forma eficaz. Pero, ao transcribir sobre os sinais de poli-A no molde de ADN, indúcese un cambio conformacional na ARN polimerase debido á perda de proteínas asociadas que se propón que se produce desde o seu dominio carboxilo terminal. Este cambio de conformación reduce a procesividade da ARN polimerase, facendo que o encima sexa máis proclive a disociarse do seu substrato de ADN-ARN. Neste caso, a terminación non se completa pola degradación de ARNm senón que está mediada pola limitación da eficiencia da elongación da ARN polimerase e así increméntase a probabilidade de que a polimerase se disocie e remate o seu ciclo de transcrición.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Transcrición xenética
 Codón de terminación
 Factor de terminación

 Ligazón externa 


Categoría:Expresión xénica