Iniciación abortiva

La iniciación abortiva , también conocida como transcripción abortiva , es un proceso temprano de la transcripción genética en el que la ARN polimerasa se une a un promotor de ADN y entra en ciclos de síntesis de transcritos cortos de ARNm que se liberan antes de que el complejo de transcripción abandone el promotor. Este proceso ocurre tanto en eucariotas como en procariotas . La iniciación abortiva se estudia típicamente en las ARN polimerasas T3 y T7 de bacteriófagos y en E. coli .

La iniciación abortiva ocurre antes de la eliminación del promotor . ^{[ 1 ]}

1. La ARN polimerasa se une al ADN promotor para formar un complejo cerrado de ARN polimerasa-promotor.
2. La ARN polimerasa desenrolla entonces una vuelta de ADN que rodea el sitio de inicio de la transcripción para generar un complejo abierto de ARN polimerasa-promotor.
3. La ARN polimerasa entra en ciclos de síntesis abortivos y libera productos de ARN cortos (que contienen menos de 10 nucleótidos).
4. La ARN polimerasa se separa del promotor y entra en la etapa de elongación de la transcripción.

La iniciación abortiva es un proceso normal de transcripción y ocurre tanto in vitro como in vivo . ^{[ 2 ]} Después de cada paso de adición de nucleótidos en la transcripción inicial, la ARN polimerasa, de forma estocástica, puede continuar por la vía hacia el escape del promotor (iniciación productiva) o puede liberar el producto de ARN y revertir al complejo abierto ARN polimerasa-promotor (iniciación abortiva). Durante esta etapa temprana de la transcripción, la ARN polimerasa entra en una fase durante la cual la disociación del complejo de transcripción compite energéticamente con el proceso de elongación. El ciclo abortivo no es causado por una unión fuerte entre el complejo de iniciación y el promotor. ^{[ 3 ]}

compresión del ADN

Durante muchos años, el mecanismo por el cual la ARN polimerasa se mueve a lo largo de la cadena de ADN durante la iniciación abortiva permaneció esquivo. Se había observado que la ARN polimerasa no escapaba del promotor durante la iniciación de la transcripción, por lo que se desconocía cómo la enzima podía leer la cadena de ADN para transcribirla sin moverse corriente abajo . En la última década, los estudios han revelado que la iniciación abortiva implica el aplastamiento del ADN, en el cual la ARN polimerasa permanece estacionaria mientras desenrolla y arrastra el ADN corriente abajo hacia el complejo de transcripción para pasar los nucleótidos a través del sitio activo de la polimerasa, transcribiendo así el ADN sin moverse. Esto hace que el ADN desenrollado se acumule dentro de la enzima, de ahí el nombre de "aplastamiento" del ADN. En la iniciación abortiva, la ARN polimerasa se rebobina y expulsa la porción corriente abajo del ADN desenrollado, liberando el ARN y revirtiendo al complejo abierto de la ARN polimerasa-promotor; Por el contrario, en la iniciación productiva, la ARN polimerasa rebobina y expulsa la porción corriente arriba del ADN desenrollado, rompiendo las interacciones entre la ARN polimerasa y el promotor, escapando del promotor y formando un complejo de elongación de la transcripción. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

Un artículo de 2006 que demostró la participación del aplastamiento del ADN en la transcripción inicial propuso la idea de que el estrés sufrido durante el aplastamiento del ADN proporciona la fuerza impulsora tanto para la iniciación abortiva como para la iniciación productiva. ^{[ 4 ]} Un artículo complementario publicado el mismo año confirmó que el aplastamiento detectable del ADN ocurre en el 80% de los ciclos de transcripción, y en realidad se estima que es del 100%, dada la limitación de la capacidad para detectar el aplastamiento rápido (el 20% de los aplastamientos tienen una duración inferior a 1 segundo). ^{[ 1 ]}

Un artículo de 2016 mostró que el aplastamiento del ADN también ocurre antes de la síntesis de ARN durante la selección del sitio de inicio de la transcripción. ^{[ 5 ]}

No existen funciones ampliamente aceptadas para los transcritos de ARN truncados resultantes. Sin embargo, un estudio de 1981 halló evidencia de que existía una relación entre el número de transcritos abortivos producidos y el tiempo hasta que se producen con éxito largas cadenas de ARN. Cuando la ARN polimerasa experimenta transcripción abortiva en presencia de ATP, UTP y GTP, se forma un complejo que tiene una capacidad mucho menor para el reciclaje abortivo y una tasa mucho mayor de síntesis del transcrito de ARN de longitud completa. ^{[ 6 ]} Un estudio de 2010 halló evidencia de que estos transcritos truncados inhiben la terminación de la síntesis de ARN por un terminador intrínseco dependiente de horquilla de ARN . ^{[ 7 ]}

• Oligonucleótido
• Transcripción eucariota
• Transcripción bacteriana