Fábricas de transcripción

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Hay una serie de datos experimentales que indican que la transcripción se lleva a cabo en las denominadas fábricas de transcripción:

Enormes, según algunas estimaciones, hasta 10 complejos MDa, que contienen alrededor de 8 ARN polimerasas II y componentes del procesamiento y empalme posterior, así como la prueba de la nueva síntesis.

Los últimos datos. indican que las fábricas de transcripción también existen en ausencia de transcripción, están fijas en la célula (aún no está claro si interactúan con la matriz celular) y constituyen una subcomisión nuclear independiente. Los intentos de aislar el complejo funcional de proteínas de la fábrica de transcripción aún no han llevado al éxito debido a su enorme tamaño y baja solubilidad. En el núcleo celular, se produce un intercambio constante entre los grupos de ARN polimerasa soluble e involucrada. La ARN polimerasa activa está involucrada en dicho complejo, que a su vez es una unidad estructural que organiza la compactación de la cromatina.

El agrupamiento de complejos de alargamiento de ARN polimerasa II, demostrado de manera convincente en los trabajos citados anteriormente, plantea muchas preguntas, en particular la cuestión de si las fábricas de transcripción existen como compartimentos nucleares independientes en ausencia de transcripción. Una posibilidad alternativa es que, por un motivo u otro, los complejos transcripcionales alargados se agrupen en grupos. En este caso, las fábricas de transcripción existirán mientras ocurra la transcripción activa. Mitchell y Fraser llevaron a cabo una prueba experimental de este supuesto. Demostraron que en condiciones de choque térmico, cuando la incorporación de los precursores marcados en el ARN se suprime casi por completo, se conserva la localización de la forma fosforilada de la ARN polimerasa II en focos aislados (fábricas de transcripción). Además, el número de fábricas de transcripción resultó ser casi el mismo en las células de control y en las células que se cultivaron en condiciones de choque térmico. Se hicieron observaciones similares con la inhibición de la transcripción por 5,6-diclorobencimidazol (DRB). Estos resultados confirman la validez del uso del modelo según el cual las fábricas de transcripción (aglomerados de ARN fosforilado).

Los sitios de transcripción de ARN polimerasa II agrupados (fábricas de transcripción) también se detectaron mediante microscopía inmunoelectrónica de núcleos después de la incorporación a corto plazo del precursor biotinilado en el ARN sintetizado. El diámetro de las fábricas de transcripción fue de 70-80 nm. Cada planta transcripcional contenía de 4 a 20 polimerasas alargadas (a juzgar por el número de transcripciones recién sintetizadas detectadas). En el trabajo de los mismos autores, basado en los datos calculados (comparación del número total de transcripciones sintetizadas y el número total de fábricas de transcripción en los núcleos de las células Hela), el número promedio de moléculas de ARN polimerasa II en una fábrica de transcripción se estimó en 30. El número total de fábricas de transcripción en los núcleos de las células HeLa fue 2000–2400. Esta estimación difiere significativamente de los resultados anteriores obtenidos por el mismo y otros autores (300–500) en función de los recuentos de focos de transcripción bajo un microscopio de fluorescencia.

Fig. 035A Una imagen que muestra un diagrama esquemático de una fábrica de transcripción que transcribe 4 genes al mismo tiempo. [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], de Wikimedia Commons

La polimerasa II existe independientemente del proceso de transcripción. Sin embargo, este modelo no puede ser aceptado de forma inequívoca. El problema es que, en el marco de este modelo, es difícil explicar por qué, en condiciones de choque térmico, solo se detecta una población de ARN polimerasa II que se difunde rápidamente en las células. Esta población no contiene formas fosforiladas de la enzima y no puede representarse en las fábricas de transcripción, al menos debido al hecho de que la concentración de cualquier proteína en ciertos focos detectada por inmunotinción siempre refleja el hecho de que la tasa de intercambio de proteínas entre focos y el resto del nucleoplasma es menor que la tasa de intercambio de la misma proteína en el nucleoplasma. Junto con la población de ARN polimerasa II que intercambia rápidamente (aproximadamente el 75% del número total de moléculas de ARN polimerasa II), la población de intercambio lento estuvo presente (aproximadamente el 25% del número total de moléculas). Usando la inmunotransferencia cuantitativa, se estimó que el número total de moléculas en una población de ARN polimerasa II que cambia lentamente es aproximadamente igual al número de formas fosforiladas de esta enzima. Es apropiado recordar que es la forma fosforilada de la ARN polimerasa II la que se representa preferiblemente en las fábricas de transcripción. El hecho de que la fracción de amasado lento de la ARN polimerasa II desaparezca completamente en condiciones de choque térmico es difícil de atribuir al hecho de que el número de fábricas de transcripción detectadas en los núcleos no difiere en condiciones normales y en condiciones de choque térmico. La explicación de esta contradicción sigue siendo la tarea de experimentos adicionales.

Referencias: https://camstanbookspain.blogspot.com/p/enfermedades-geneticas-clasificacion.html