unidad 12 - gen - transcripcion - traduccion - gen - transcripcion - traduccion el presente material...
TRANSCRIPT
Unidad 12Unidad 12
- GEN- GEN- TRANSCRIPCION- TRANSCRIPCION- TRADUCCION- TRADUCCION
- GEN- GEN- TRANSCRIPCION- TRANSCRIPCION- TRADUCCION- TRADUCCION
EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES
EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES
22
Flujo de Información Flujo de Información GenéticaGenética
33
GenomaGenoma
Toda secuencia de ADN que puede ser transcripta y genera un
producto con cierta función celular específica se denomina gen.
Toda secuencia de ADN que puede ser transcripta y genera un
producto con cierta función celular específica se denomina gen.
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.
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.
La totalidad de información genética (genes) que posee un individuo o una especie se denomina genoma.
La totalidad de información genética (genes) que posee un individuo o una especie se denomina genoma.
44
TranscripciónTranscripción
Formación de una cadena de ARNm complementaria a la cadena “molde” del
ADN
55
ARNpolimerasaARNpolimerasa
La ARNpolimerasa
se une a la secuencia de ADN llamada Promotor y cataliza la
formación del ARNm
La ARNpolimerasa
se une a la secuencia de ADN llamada Promotor y cataliza la
formación del ARNm
66
Transcripción en ProcariontesTranscripción en ProcariontesLa 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 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.
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.
77
Transcripción en Transcripción en EucariontesEucariontes
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
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
Las ARN polimerasas se unen a la secuencia promotora del gen a
través de péptidos llamados Factores de Transcripción.
Las ARN polimerasas se unen a la secuencia promotora del gen a
través de péptidos llamados Factores de Transcripción.
La señal de terminación suele ser una secuencia de adeninas (poliadenilación).
La señal de terminación suele ser una secuencia de adeninas (poliadenilación).
88
Transcripción en Transcripción en Procariontes y EucariontesProcariontes y Eucariontes
TRANSCRIPCIÓNTRANSCRIPCIÓNCaracterísticaCaracterística
ssPROCARIONTESPROCARIONTES EUCARIONTESEUCARIONTES
ARN polimerasaARN polimerasaÚnica. Formada por
cinco subunidades
Tres tipos: I, II y III. Formadas por varias
subunidades.
Secuencias Secuencias promotor promotor
TATAAT y TTGACA TATA box, CAAT y CG
Unión de la Unión de la ARNpol al ADNARNpol al ADN
Directa: no requiere factores de
transcripción
Requiere Factores de Transcripción (TFI, II y
III)
Apertura ADNApertura ADNRealizada por la ARNpolimerasa
Realizada por la Helicasa
FinalizaciónFinalización Proteína Rho Señal de poliadenilación
99
Maduración del ARNmMaduración del ARNm
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.
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.
1010
ARN de TransferenciaARN 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
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
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”.
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”.
1111
ARN ribosomalARN ribosomalEl 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.
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.
1212
Código GenéticoCódigo Genético
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.
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.
1313
Código GenéticoCódigo Genético
UAA; UAG,
UGA: stop
AUG: inicio
1414
TraducciónTraducciónActivación de los Activación de los
aminoácidosaminoácidos
1515
Etapa de IniciaciónEtapa de IniciaciónEl ARNm se une a la
subunidad menor del ribosoma por el
extremo 5´.
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 une el primer ARNt que porta metionina en eucariontes y
formil-metrionina en procariontes.
Se incorpora la subunidad mayor
del ribosoma .
Se incorpora la subunidad mayor
del ribosoma .
1616
Etapa de ElongaciónEtapa de Elongación
1717
Etapa de ElongaciónEtapa de Elongación
1818
Etapa de ElongaciónEtapa de Elongación
1919
Etapa de Etapa de TerminacióTerminació
n n
Una vez terminada la síntesis de la proteína, los ARNt, las subunidades ribosomales y el ARNm pueden ser reutilizados.
Una vez terminada la síntesis de la proteína, los ARNt, las subunidades ribosomales y el ARNm pueden ser reutilizados.
2020
PolirribosomasPolirribosomas
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.
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.
2121
Traducción en Procariontes y Traducción en Procariontes y EucariontesEucariontes
PROCARIONTESPROCARIONTES EUCARIONTESEUCARIONTESARNm policistrónicos: codifican para varias proteínas (hay varios sitios de inicio de la traducción)
ARNm monocistrónicos: codifican para una sola proteína (hay un solo sitio de inicio para la traducción)
La traducción comienza en el codón AUG (formilmetionina)
La traducción comienza en el codón AUG (metionina)
El ARNm tiene, previa al codón inicio, una secuencia que le permite reconocer y unirse al ribosoma.
El ribosoma se une al ARNm al reconocer el cap
Las moléculas proteicas “Factores de Iniciación” y “Factores de Elongación” son diferentes para células procariontes y
eucariontes.
Las moléculas proteicas “Factores de Iniciación” y “Factores de Elongación” son diferentes para células procariontes y
eucariontes.
2222
Regulación Regulación de lade la
Expresión Expresión GénicaGénica
2323
Regulación en ProcariontesRegulación en ProcariontesOperón Lac Operón Lac
2424
Regulación en ProcariontesRegulación en ProcariontesOperón LacOperón Lac
2525
Regulación en ProcariontesRegulación en ProcariontesOperón TrpOperón Trp
2626
Regulación en ProcariontesRegulación en ProcariontesOperón TrpOperón Trp
2727
Regulación en Eucariontes Regulación en Eucariontes
REGULACIÓNREGULACIÓN
- Factores de Transcripción: proteínas distintas de la ARNpolimerasa necesarias para iniciar la transcripción.
- Condensación del ADN (Heterocromatina): las regiones De cromatina que están súper enrolladas no se transcriben.
- Secuencias y proteínas de control de Transcripción: secuencias de ADN que aumentan o disminuyen la tasa de Transcripción.
- Metilación: agregado de grupos químicos –CH3 a la citosina. Cuantos más grupos hay, menor es la posibilidad de expresión.
2828
Mecanismos de Control a Nivel del Mecanismos de Control a Nivel del ARNmARNm
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.
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.
2929
Mecanismos de Control a Nivel Mecanismos de Control a Nivel TraducciónTraducción
Hierroen
citoplasma
Hierroen
citoplasma
Síntesis de
Ferritina
Síntesis de
Ferritina
Disminución de los niveles
de hierro
Disminución de los niveles
de hierro
Activación de la
Aconitasa
Activación de la
AconitasaXBloqueo de la
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
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
3030
Mecanismos de Control a Post-Mecanismos de Control a Post-traduccióntraducción
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.
3131
ProteasomasProteasomas
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.
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.