Transcript Predicción de la Estructura Secundaria del ARN Rosana Matuk Alejandra Massacane Características del ARN ARN: polímero compuesto por una combinación de cuatro nucleótidos adenina (A) citosina (C) guanina.

Predicción de la Estructura
Secundaria del ARN
Rosana Matuk
Alejandra Massacane
Características del ARN
ARN: polímero compuesto por una
combinación de cuatro nucleótidos
adenina (A)
citosina (C)
guanina (G)
uracilo (U)
Tipos de ARN
• ARNm: contiene los nucleótidos que codifican la
secuencia de aminoácidos para la formación de las distintas
proteínas.
• ARNt: actúa como un “intérprete”, una parte de la
molécula lee la secuencia nucleotídica codificada en el
ARNm y la otra parte, transfiere el aminoácido apropiado a
la cadena polipeptídica en formación durante la síntesis de
proteínas.
• ARNr: son moléculas asociadas con proteínas que forman
una intrincada maquinaria de síntesis llamada ribosoma.
Tipos de ARN
Tipo de ARN
ARNt
# apróx.de clases diferentes
en las cél.
Tamaño apróx. en
nucleótidos
Distribución
80 - 100
75 -90
P,E
ARNr (5S)
1-2
120
P,E
ARNr (18S)
1
1900
E
ARNm
miles
variable
P,E
ARNhn
(heterogéneo nuc.)
miles
variable
E
ARNsc
(peq citoplasmático)
decenas
90 - 330
P,E
ARNsn
(pequeño nuclear)
decenas
58 - 220
E
Características del ARN
• Las uniones G-C y A-U forman pares de
bases complementarias unidas por puentes
de hidrógeno (canónicas de Watson-Crick)
• + estables G-C (3 puentes H)
A-U (2 puentes H)
- estables G-U (1 puente H)
Análisis de la secuencia del ARN
• El análisis de las secuencias de ARN difieren del
análisis de las secuencias de ADN.
• Las estructuras del ARN se pliegan y se aparean
para formar estructuras secundarias.
• En el ARN lo más importante no es
necesariamente la secuencia, sino la conservación
de la estructura.
Estructura
secundaria del
ARN
• Rnasa P de
E. coli
Estructura del ARNt
Introducción al análisis de
secuencias de ARN
• Los ARNs tienen varios usos, ya sean
estructurales o funcionales:
– Traducción: ADN Proteína
– Splicing  spliceosoma
– Localización celular  de la señal involucrada en la
traslocación de proteínas a través de la membrana
plasmática celular.
– Catálisis celular actividad de enzimática de la
peptidil transferasa en ribosomas ARNr
Estructura Secundaria del ARN
• La estructura secundaria del ARN está compuesta
principalmente por regiones de ARN de doble cadena
originadas por plegamiento de la molécula lineal sobre si
misma.
• Al combinarse regiones de simple y doble cadena, la
energía acumulada en las bases apareadas incrementa la
estabilidad energética de la molécula mientras que las
bases libres la desestabilizan.
• La estructura secundaria del ARN es la intermediaria entre
la molécula lineal y la estructura tridimensional.
Stem Loops (Hairpins)
• al menos 4 bases libres para evitar el impedimento
estérico con las bases que forman el tallo.
Bulge Loops (Encorvado)
• Ocurre cuando las bases de un lado de la
estructura no pueden aparearse.
Interior Loops
• ocurren cuando a ambos lados de la
estructura, quedan bases libres.
Junctions (Multiloops)
• dos o más regiones de doble cadena
convergen para formar una estructura
cerrada.
Interacciones Terciarias
• También pueden existir interacciones
terciarias.
• Se localizan usando análisis de covarianza.
Kissing Hairpins
• Bases desapareadas de dos hairpin loops
separados entre sí por pares de bases.
Pseudoknots
Interacciones Hairpin-Bulge
Representación Circular
• Los pares de bases de una estructura secundaria
se representan por un círculo.
• A cada par de bases asociadas en la estructura, se
las relaciona mediante un arco.
• Sí cualquier arco se corta, implica la presencia de
un pseudoknot.
Representación Circular
• http://www.finchcms.edu/cms/biochem/Walters/rna_folding.html
Representación Circular
Consideraciones en la Predicción de
la Estructura Secundaria
• La estructura más probable es aquella similar a la
estructura energéticamente más estable.
• La energía asociada a cualquier posición en la
estructura sólo es influenciada por secuencias y
estructuras locales.
• La estructura se forma por plegamiento de la
cadena sobre si misma de manera que no se
formen nudos.
Programas de prediccion de
estructura secundaria de RNA
• Programa VIENNA:
http://www.tbi.univie.ac.at/~ivo/RNA/
• Interface Web al programa VIENNA:
http://rna.tbi.univie.ac.at/cgi-bin/RNAfold.cgi
• Programa Zuker:
http://www.bioinfo.rpi.edu/~zukerm/rna/
• RNA World Website: http://www.imbjena.de/RNA.html
• Predictor de la Universidad de Moscu:
http://www.genebee.msu.su/services/rna2_reduced
.html
Otros Programas
• ARN Movies
– http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/rnamovies/
– (Visualización de la estructura secundaria
del ARN)
• ARN LOGOS
– http://www.cbs.dtu.dk/~gorodkin/appl/slogo.html