Esquema de la Replicacin del DNA mediante fragmentos de Okazaki y cebadores de RNA

EXPRESIN DEL MENSAJE GENTICO

La informacin gentica es la causa de la sntesis de protenas especficas, entre ellas las enzimas, responsables de las caractersticas estructurales y funcionales de un organismo.

INVESTIGACIONESArchibald Garrod, 1902: descubri una enfermedad metablica causada por una anomala hereditaria.George Beadle, 40: hiptesis variaciones debidas a cambios en enzimas.Beadle & Tatum, 1948: hiptesis un gen-una enzima, segn la cual cada gen lleva informacin para una enzima.Posteriormente se ampli esta hiptesis.

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA MOLECULAREl ADN forma una copia de parte de su mensaje sintetizando una molcula de ARN mensajero (transcripcin), la cual constituye la informacin utilizada por los ribosomas para la sntesis de una protena (traduccin).

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA MOLECULAR

Flujo de la informacin gentica:

ARNPor tanto, el mensaje gentico se realiza en dos etapas sucesivas, en las que el ARN es un intermediario imprescindible.

TIPOS: ARN mensajeroARN ribosmicoARN transferente

ARN mensajero

Copia de una parte del ADNInformacin utilizada por los ribosomas para unir los aa en el orden adecuado y formar una protena concreta.Vida muy corta.Monocistrnico3-5% del ARN celular.

ARN ribosmico

Forma parte de los ribosomas (junto con un conjunto de protenas bsicas).Tambin se denomina ARN estructural.Participa en el proceso de unin de los aa para sintetizar las protenas.80-85% del ARN celular total

ARN transferenteTransporta los aa hasta los ribosomas.Cada molcula de ARNt transporta un aa especfico.10% ARN celular.Forma: 4 brazos, 3 con bucles en los extremos, en el otro extremo 3 extremo 5

ARN transferente

TRANSCRIPCINTranscripcin = sntesis de ARN.Ocurre en el interior del ncleo.Necesita:Una cadena de ADN que acte como molde.Enzimas: ARN-polimerasa.Ribonucletidos trifosfato de A, G, C y U.Proceso:IniciacinElongacinTerminacin

TRANSCRIPCININICIACIN

Comienza cuando la ARN-polimerasa reconoce en el ADN que se va transcribir una seal que indica el inicio del proceso = centros promotores.

Centros promotores = secuencias cortas de bases nitrogenadas.

TRANSCRIPCININICIACIN

La ARN-polimerasa hace que la doble hlice de ADN se abra exposicin de la secuencia de bases del ADN unin de los ribonucletidos.

TRANSCRIPCINELONGACIN

Adicin de sucesivos ribonucletidos para formar el ARN.ARN-polimerasa: lee ADN 3-5 sntesis ARN 5-3La cadena de ARN sintetizada es complementaria de la hebra de ADN que se utiliza como molde.

TRANSCRIPCINELONGACIN

Complementariedad entre las bases de ADN y ARN:G-CA-UT-AC-G

TRANSCRIPCINTERMINACIN

La ARN-pol reconoce en el ADN unas seales de terminacin que indican el final de las transcripcin.Implica el cierre de la burbuja formada en el ADN y la separacin de la ARN-pol del ARN transcrito.

TRANSCRIPCINTERMINACIN

La ARN-pol transcribe regiones de ADN largas, que exceden la longitud de la secuencia que codifica la protena.Una enzima corta el fragmento de ARN que lleva la informacin para sintetizar la protena.

TRANSCRIPCINTERMINACIN

Extremo 3 se aade una secuencia de ribonucletidos de adenina cola poli-A.Extremo 5 se aade una caperuza permitir identificar este extremo en el proceso de traduccin posterior.

TRADUCCIN Traduccin = sntesis de protenas.Se necesita:RibosomasARN mensajeroAminocidosARN de transferenciaEnzimas y energa

TRADUCCINRIBOSOMASOrgnulos citoplasmticos.Formados por 2 subunidades: Subunidad pequea se une ARNm

Subunidad grande se unen aa

Se unen cuando van a sintetizar protenas

TRADUCCINAntes de que se inicie la sntesis:activacin de los aa que van a ser unidos (citoplasma)

Cada aa se une a una molcula de ARNt especfica por su extremo 3

Complejo: aminoacil-ARNt

TRADUCCININICIACINCodn iniciador (ARNm): AUG se une a la subunidad menor.Fijacin del primer aminoacil-ARNt, con el anticodn correspondiente: UAC Inicio: unin de subunidad mayor.

COMPLEJO DE INICIACIN

TRADUCCININICIACIN

La porcin de ARNm cubierta por el ribosoma corresponde a 6 nucletidos = 2 codones.Sitio PSitio A

TRADUCCINELONGACIN

La cadena peptdica se sintetiza por la unin de los sucesivos aa que se van situando en el ribosoma transportados por los correspondientes ARNt.El ribosoma se desplaza a lo largo de la cadena de ARNm.

TRADUCCINELONGACIN

3 subetapas:Unin de un aminoacil ARNt al sitio AFormacin del enlace peptdicoTranslocacin del dipptido al sitio P

TRADUCCIN

TRADUCCINTERMINACIN

Existen 3 codones de terminacin:UAA, UAG, UGA. No hay ARNt con los anticodones correspondientes. Cuando el ribosoma llega a uno de ellos, la cadena peptdica se acaba.

TRADUCCIN

TERMINACIN

TRADUCCIN

TRADUCCINComo consecuencia se libera:

La cadena proteicaLas 2 subunidades ribosmicas separadasEl ARNm

TRADUCCINLa velocidad de sntesis proteica es alta: hasta 1400 amiocidos por minuto.

Varios ribosomas pueden leer a la vez un mismo ARNm = polirribosoma o polisoma.

Mayor efectividad y ahorro de tiempo.

Cdigo Gentico Vs Genoma

Para muchos ya no es sorprendente escuchar en las noticias si tal o cual enfermedad est en elcdigo gentico o escuchar frases como comparamos elcdigo genticode la sangre que encontramos con una muestra del sospechoso y son idnticos estas frases no son tan certeras como suenan ni se aproximan al sentido que se le quiere dar, eso es porquelo que los medios de comunicacin llaman cdigo gentico en realidad debera llamarse genoma, entoncesEl total de la informacin gentica que lleva una clula o un organismo es lo que en biologa se conoce como genoma (instrucciones para hacer toda la clula o todo el organismo), y el cdigo gentico es una clave en la que una secuencia de tres nucletidos (codn) en el DNA (o RNA, en realidad) corresponde a un aminocido especfico en una protena.

Qu es el Cdigo Gentico?Elcdigo genticoes un conjunto de normas por las que la informacin codificada en el material gentico (secuencias de ADN o ARN) se traduce en protenas (secuencias de aminocidos) en las clulas vivas. El cdigo define la relacin entre secuencias de tres nucletidos, llamadas codones, y aminocidos. Un codn se corresponde con un aminocido especfico. El ARN se basa en transportar un mensaje del ADN a la molcula correspondiente

CODIGO GENTICOUna vez que Crick (1958) propuso la Hiptesis de la Secuencia ("existe una relacin entre la ordenacin lineal de nucletidos en el ADN y la ordenacin lineal de aminocidos en los polipptidos"), la comunidad cientfica la admiti y se plantearon dos preguntas:Existe algn cdigo o clave que permite pasar de la secuencia de nucletidos en el ADN a la secuencia de aminocidos en las protenas?Cmo se convierte la informacin contenida en la secuencia de ADN en una estructura qumica de protena?La primera pregunta conlleva el estudio del desciframiento del cdigo gentico y el estudio de sus caractersticas. La segunda pregunta consiste en el estudio de los procesos genticos de la sntesis de protenas: la transcripcin y la traduccin.

CODIGO GENTICOCaractersticas del Cdigo GenticoLas caractersticas del cdigo gentico fueron establecidas experimentalmente por Fancis Crick, Sydney Brenner y colaboradores en 1961. Las principales caractersticas del cdigo gentico son las siguientes:El cdigo est organizado en tripletes o codones:cada tres nucletidos (triplete) determinan un aminocido.El cdigo gentico es degenerado:existen ms tripletes o codones que aminocidos, de forma que un determinado aminocido puede estar codificado por ms de un triplete.El cdigo gentico es no solapado o sin superposiciones:un nucletido solamente pertenece a un nico triplete.La lectura es"sin comas":el cuadro de lectura de los tripletes se realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan espacios en blanco.El cdigo gentico nuclear es universal:el mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminocido. La principal excepcin a la universalidad es el cdigo gentico mitocondrial.

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