Expresión genica II
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Expresión genica II Expresión genica II Presentation Transcript

  • LA EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
  • DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA
  • Replicación, Transcripción y Traducción son los tres fenómenos sobre los que versael Dogma Central de la Biología Molecular.La replicación consiste en la copia del ADN de una célula, antes de la divisióncelular, para que la célula hija tenga el mismo ADN que la madre.La transcripción consiste en convertir la información contenida en el ADN en unformato “legible” para la maquinaria celular de síntesis de proteínas, el ARN.La traducción es el mecanismo por el que el mensaje que lleva el ARN se utilizapara sintetizar proteínas.Con estos tres mecanismos conseguimos extraer de la información genética (ADN)los materiales (proteínas) necesarios tanto funcional como estructuralmente paraque una célula funcione. http://www.youtube.com/watch?v=J2EDOx-EvI4
  • Replicación del ADNPara poder transmitir la información genética codificada en el ADN este tiene querealizar una copia de sí mismo antes de comenzar el proceso de división celular es decirdurante la interfase. La replicación se realiza en el núcleo de la célula y consiste en laseparación de las dos cadenas de polinucleótidos del ADN (imaginese la apertura de unacremallera) y cada una se convierte en una matriz o plantilla para el montaje de unanueva cadena idéntica de ADN a la que se había separado.
  • Gráfica replicación del ADN Tomada de: http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/cartelec/cartelec_lyc/premiere_s/vegetal/adn/adn.htmEn este proceso los nucleótidos de las dos cadenas que formaban el ADN, una vez separadas,atraen nucleótidos complementarios previamente formados por la célula. Luego los nucleótidoscomplementarios se unen con los de la plantilla mediante puentes de hidrógeno para formar laestructura de una nueva molécula de ADN, semejando los travesaños de una escalera en espiral.La enzima ADN polimerasa une los nucleótidos complementarios que van encajando en la plantillaenlazando el grupo fosfato de uno con la molécula de azúcar del siguiente. De esta manera seconstruye la cadena lateral complementaria de ADN. El resultado final es una nueva molécula deADN con su estructura de doble hélice.El significado genético de la replicación es el de conservar la información genética. Animación: http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/cartelec/cartelec_lyc/premiere_s/vegetal/adn/adn.htm#animation
  • Transcripción o síntesis de ARNhttp://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Transcripcion/Transcripcion.htm#TranscripciónLa transcripción consiste en la síntesis de ARN tomando como molde ADN y significa el paso de lainformación contenida en el ADN hacia el ARN. La transferencia de la información del ADN hacia elARN se realiza siguiendo las reglas de complementariedad de las bases nitrogenadas y es semejanteal proceso de transcripción de textos, motivo por el que ha recibido este nombre. El ARN productode la transcripción recibe el nombre de transcrito.En las bacterias la transcripción y la traducción tienen lugar en el citoplasma bacteriano y al mismotiempo, son simultáneas. Sin embargo, en eucariontes la transcripción tiene lugar en el núcleo y latraducción en el citoplasma.La ARN polimerasa o enzima encargada de llevar a cabo la transcripción toma como molde el ADNpara sintetizar ARN y sigue las reglas de complementaridad, la A del ADN empareja con U del ARN, laG con C, la C con G y la T con A. Existen experimentos que demuestran que la proporción (A+U)/G+C)del ARN es similar a la proporción (A+T)/(G+C) del ADN.A (de ADN) se complementa con U (de ARN)T (de ADN) se complementa con A (de ARN)G (de ADN) se complementa con C (de ARN)C (de ADN) se complementa con G (de ARN)
  • 1.Las ARN polimerasas sintetizan ARN siempre en la dirección 5P a 3OH, decir elARN producto de la transcripción crece solamente en esta dirección.2. Una secuencia del ADN, llamada promotor, le ordena a la célula comenzar aconstruir ARN mensajero, a partir del gen que le sigue.Se transcribe para cada gen una de las dos hélices de ADN, (Asimetría de latranscripción) la hélice que se toma como molde para producir el ADN se ladenomina hélice codificadora o hélice con sentido y la otra hélice de ADN, la queno se transcribe, se la denomina hélice estabilizadora o hélice sin sentido.3. Luego, cabeza y cola, se agregan al ARNm antes de dejar el núcleo.4. El ARNm terminado puede ahora servir de molde para la correspondienteproteína. Sintesis de proteína
  • TraducciónPara la síntesis de proteínas se requieren:• Subunidades ribosómicas pequeñas y grandes• Cadena de ARN mensajero (ARNm), que es el portador de las instruccionescodificadas que especifican la secuencia de aminoácidos• ARN de transferencia (ARNt) encargado de transportar los aminoácidos a losribosomas para incorporarlos a las proteínas,Estos ARNt forman enlaces covalentes con los aminoácidos, con los que formanaminoacil ARNt, mediante reacciones catalizadas por enzimas específicos. Esto significaque a cada ARNt le corresponde su propio aminoácido. Cada ARNt contiene, además,un anticodón que reconoce el codón del ARNm que corresponde al aminoácido del quees portador.Todo este proceso de síntesis proteica o traducción a partir de una molécula de RNAm,requiere que previamente se haya producido la transcripción, mediante la cual a partirde una molécula de DNA se origina una de RNAm, que luego servirá de "molde" para lasíntesis de nuevas proteínas.
  • El proceso incluye las siguientes fases:Etapa 1: se fija un ARNm a la subunidad pequeña del ribosoma. El sitio P de la subunidadribosomal pequeña queda ocupado por un ARNt de iniciación, cuyo anticodón reconoce elcodón triplete AUG, que codifica al aminoácido metioninaEtapa 2: la subunidad ribosomal grande se fija a la subunidad pequeña, y el ribosomase desplaza a lo largo de la cadena de ARNm, en dirección desde 5 hasta 3, hasta queel siguiente codón queda alineado con el sitio A de la subunidad pequeña
  • Etapa 3: un nuevo aminoacil ARNt (es decir, un ARNt que lleva un aminoácido) comparaa su anticodón con el codón del RNAm; si concuerda, el ARNt se fijará sobre el sitio A Etapa 4: los aminoácidos en los sitios A y P forman un enlace peptídico - El ARNt del sitio P pasa su aminoácido al ARNt del sitio A, que ahora tiene unidos sobre sí a los dos aminoácidos (proceso catalizado por la enzima peptidiltransferasa) Etapa 5: el ARNt desaminado deja libre el sito P, y el ARNm con sus dos aminoácidos se mueve desde el sito A hacia el sitio P. Al mismo tiempo, el ribosoma se desplaza a lo largo de la cadena de ARNm hasta que el siguiente codón queda alineado con el sitio A de la subunidad ribosomal pequeña Etapa 6: se repiten las etapas 3 a 5, con lo que se alarga la cadena polipeptídica hasta que se llega al codón de terminación (que pueden ser tres: UAG, UAA o UGA), responsable de detener el proceso de traducción
  • Etapa 7: cuando el sitio A de la unidad ribosomal pequeña llega a un codón determinación, se fija en el sitio A un factor liberador, encargado de descargar a la cadenapolipeptídica recién formada desde el sitio ARNt del sitio P hacia el citosolEtapa 8: el ARNt se libera desde el sitio P, el factor liberador se libera desde el sitio A, ylas subunidades ribosómicas grande y pequeña se disocian del ARNm quedando libresen le citosol. En definitiva, los ribosomas participan en la síntesis de las proteínas que tendrán un destino u otro según que sean formadas por ribosomas libres o por polirribosomas adheridos a las membranas del Retículo endoplasmático rugoso
  • CODIGO GENETICOLas características del código genético fueron establecidas experimentalmente porFancis Crick, Sydney Brenner y colaboradores en 1961. Las principales características delcódigo genético son las siguientes: El código está organizado en tripletes o codones: cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido. El código genético es degenerado: existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete. El código genético es no solapado o sin superposiciones: un nucleótido solamente pertenece a un único 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 código genético nuclear es universal: el mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido. La principal excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial.
  • http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/Ejercicios/2b/Biologia/Genetica/codigo_genetico.htm