Unidad 12
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Unidad 12. - GEN - TRANSCRIPCION - TRADUCCION. EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES. Flujo de Información Genética. Genoma.

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Unidad 12

Unidad 12

- GEN

- TRANSCRIPCION

- TRADUCCION

EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES



Genoma
Genoma

Toda secuencia de ADN que puede ser transcripta y genera un producto con cierta función celular específica se denomina gen.

La totalidad de información genética (genes) que posee un individuo o

una especie se denomina genoma.

Existen genes mudos, es decir que no generan productos celulares, porque son reguladores o son sitios de reconocimiento para algunas proteínas y enzimas y suelen ser transcriptos pero no traducidos.


Transcripci n
Transcripción

Formación de una cadena de ARNm complementaria a la cadena “molde” del ADN


Arnpolimerasa
ARNpolimerasa

La ARNpolimerasa se une a la secuencia de ADN llamada Promotor y cataliza la formación del ARNm


Transcripci n en procariontes
Transcripción en Procariontes

La enzima ARN polimerasa de procariontes consta de varias subunidades, que componen la enzima completa u holoenzima. Además, la subunidad sigma es la que inicia la transcripción. La enzima se une al ADN en regiones específicas llamadas secuencias consenso: TATAAT y TTGACA.

La finalización de la transcripción depende de una proteína denominada Rho, que se une el ARN y llega al extremo 3´ donde lo libera de la ARN polimerasa. La proteína Rho interactúa con el ARN procarionte, causando su separación del ADN, y finaliza la transcripción.

Existe también una terminación independiente de Rho, por formación de un plegamiento o bucle que impide el avance de la ARNpolimerasa.


Transcripci n en eucariontes

Las ARN polimerasas se unen a la secuencia promotora del gen a través de péptidos llamados Factores de Transcripción.

Transcripción en Eucariontes

Existen tres tipos de ARN polimerasa en eucariontes, todas compuestas por varias subunidades, que se unen a regiones específicas promotoras: TATAbox, CAAT y CG:

- ARN polimerasa I: transcribe ARNr

- ARN polimerasa II: transcribe ARNm y ARN pequeños

- ARN polimerasa III: transcribe ARNt y algunos ARN pequeños

La señal de terminación suele ser una secuencia de adeninas (poliadenilación).


Transcripci n en procariontes y eucariontes
Transcripción en a través de péptidos llamados Procariontes y Eucariontes


Maduraci n del arnm
Maduración del ARNm a través de péptidos llamados

En eucariontes, el ARNm transcripto primario es modificado. Se adiciona un nucleótido 7-metilguanosina trifosfato o Cap en el extremo 5´, que posibilita el inicio de la traducción, y una secuencia poli-A en el extremo 3´ que protege al ARNm frente a la degradación. Las secuencias intrón son removidas en el proceso de “splicing”. En esta eliminación intervienen ribonucleoproteínas que forman el spliceosoma. El resultado es un ARNm maduro.


Arn de transferencia

Existen 31 ARNt distintos en la célula, que difieren en la región 3´(sitio de unión al aminoácido correspondiente) y la porción de tres bases llamada anticodón, que se unirá al ARNm

ARN de Transferencia

Una vez transcripto, el ARNt se pliega sobre sí mismo formando primero una estructura en forma de hoja de trébol y luego tomando la forma de letra L. esto se conoce como “procesamiento del ARNt”.


Arn ribosomal
ARN ribosomal región

El ARN ribosomal se une a proteínas formando los ribosomas.

Cada ribosoma está formado por dos subunidades: una mayor y otra menor, que se unirán al ARNm para sintetizar una proteína. Los sitios A, P y E intervienen en la unión de aminoácidos y formación de la proteínas.


C digo gen tico
Código Genético región

Secuencia de

Nucleótidos

Secuencia de

Aminoácidos

CODÓN

(triplete de nucleótidos del ARNm)

ANTICODÓN

(triplete de nucleótidos del ARNt)

  • CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO

  • UNIVERSAL: el mismo en todos los seres vivos (salvo pocas excepciones, en bacterias)

  • DEGENERADO: varios tripletes distintos codifican un mismo aminoácido (sinónimos)

  • NO AMBIGUO: cada triplete especifica a un solo aminoácido, no se producen . . . . solapamientos en el marco de lectura.


C digo gen tico1
Código Genético región

UAA; UAG, UGA: stop

AUG: inicio


Traducci n
Traducción región

Activación de los aminoácidos


Etapa de iniciaci n

El ARNm se une a la subunidad menor del ribosoma por el extremo 5´.

Se une el primer ARNt que porta metionina en eucariontes y formil-metrionina en procariontes.

Se incorpora la subunidad mayor del ribosoma .

Etapa de Iniciación


Etapa de elongaci n
Etapa de Elongación extremo 5´.


Etapa de elongaci n1
Etapa de Elongación extremo 5´.


Etapa de elongaci n2
Etapa de Elongación extremo 5´.


Etapa de terminaci n
Etapa de Terminación extremo 5´.

Una vez terminada la síntesis de la proteína, los ARNt, las subunidades ribosomales y el ARNm pueden ser reutilizados.


Polirribosomas
Polirribosomas extremo 5´.

Los polirribosomas o polisomas, permiten que un mismo ARNm sea traducido por varios ribosomas en forma simultánea, obteniéndose varias “copias” de una misma proteína al mismo tiempo.


Traducci n en procariontes y eucariontes
Traducción en Procariontes y Eucariontes extremo 5´.

Las moléculas proteicas “Factores de Iniciación” y “Factores de Elongación” son diferentes para células procariontes y eucariontes.


Regulaci n de la expresi n g nica
Regulación extremo 5´.de laExpresión Génica


Regulaci n en procariontes oper n lac
Regulación en Procariontes extremo 5´.Operón Lac


Regulaci n en procariontes oper n lac1
Regulación en Procariontes extremo 5´.Operón Lac


Regulaci n en procariontes oper n trp
Regulación en Procariontes extremo 5´.Operón Trp


Regulaci n en procariontes oper n trp1
Regulación en Procariontes extremo 5´.Operón Trp



Mecanismos de control a nivel del arnm
Mecanismos de Control a Nivel del ARNm extremo 5´.

Los pre-ARNm tienen múltiples intrones por lo que pueden producirse distintos ARNm a partir de un mismo gen, combinando los sitios de corte 5´y 3´. Esta combinación de exones o splicing alternativo permite obtener distintos ARNm a partir de un mismo pre-ARNm.


Mecanismos de control a nivel traducci n

Hierro extremo 5´.

en

citoplasma

Síntesis de Ferritina

Disminución de los niveles de hierro

X

Activación de la Aconitasa

Bloqueo de la Traducción

Mecanismos de Control a Nivel Traducción

En el citoplasma, la ferritina captura el hierro libre que resulta tóxico para la célula. En presencia de hierro libre, la ferritina se traduce en los ribosomas y puede cumplir la función de capturar dicho hierro. Cuando los niveles de hierro son bajos, se activa la proteína aconitasa, que se une al ARNm de la ferritina impidiendo su traducción


Mecanismos de control a post traducci n
Mecanismos de Control a Post-traducción extremo 5´.

Las chaperonas son proteínas que acompañan el plegamiento de las proteínas. También transportan polipéptidos desnaturalizados hasta las chaperoninas, donde se pliegan. Las proteínas que no vuelven a su estructura normal, serán destruidas por hidrólisis en los proteasomas.


Proteasomas
Proteasomas extremo 5´.

La ubiquitina es una proteína natural de las células eucariontes. Se une a otras proteínas “marcándolas” para su destrucción o proteólisis en el proteasoma. De esta forma, se realiza una regulación de la expresión génica a través de la eliminación o no de proteínas después de su traducción.


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