Transcripcion del ADN y traduccion del ARNm

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  • 1. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN
  • 2. Síntesis y procesamiento deARNm
  • 3.  El comportamiento de un organismo uni o multicelular está determinado no solo por los genes que hereda, sino por aquellos que se expresan en momento de su vida. La regulación de la expresión de los genes permite que los organismos se adapten a diferentes situaciones de su ambiente interno o del exterior  Es la responsable de las actividades diversas de los distintos tipos de células  Las células del músculo y las del hígado tienen los mismos genes?????  Sus funciones no están determinadas por diferencias en el genoma  Son regidas por patrones regulados de expresión genética que determinan el desarrollo y su diferenciación
  • 4.  El primer paso en la expresión de un gen es la transcripción del ADN en ARN  Nivel primario en el cual es regulada la expresión de un gen
  • 5. Transcripción Síntesis de una cadena de ARN, que es idéntica (en secuencia) a una de las dos cadenas del ADN. La principal enzima responsable de la síntesis de ARN es la ARN polimerasa (I, II y III)
  • 6. Unidad de transcripción: del promotor al terminador La transcripción inicia cuando la ARNpol se une al promotor, al inicio del gen. El promotor antecede al primer par de bases que se transcriben a ARN llamado sitio de iniciación De aquí la ARNpol se mueve sobre el molde sintetizando ARN hasta alcanzar una secuencia específica, llamada terminador
  • 7.  La ARNpol se une al promotor, posteriormente separa la doble cadena de ADN para exponer un fragmento corto de hebra sencilla de ADN y utiliza una hebra como molde para la síntesis directa de una secuencia complementaria de ARN. La enzima acopla monómeros de ribonucleósidos trifosfato a la hebra terminal 3´OH y se mueve a lo largo de la cadena de ADN
  • 8.  Finalmente la ARNpol encuentra la secuencia de terminación (terminador) y la síntesis finaliza.
  • 9.  ARNpol II Transcribe la mayoría de los genes nucleares estructurales Es la encargada de la síntesis de pre-ARNm Dos regiones esenciales del promotor  ARNpol II reconoce secuencias que se localizan a 25 y 75 pares de nucleótidos, respectivamente antes del sitio de inicio de la transcripción  Secuencia -25 (TATA)  Secuencia -75 (CAAT) El iniciador (INR) está entre −3 y +5 ARNpol II depende de factores auxiliares: los factores de transcripción TFIIX (X=A,B,C,D,F,G,….) ARNpol II + TFIIX = aparato basal de la transcripción
  • 10.  La terminación de la transcripción tiene lugar en secuencias terminadoras específicas del gen (segmento de ADN).
  • 11. Dr. José Luis Espinoza24/01/13 11 Villavicencio
  • 12.  Para la expresión de los genes discontinuos se requiere de un paso intermedio que no existe para los genes continuos El ADN da lugar a una copia de ARN (transcrito)  Equivalente a la secuencia del genoma Este ARN es solo un precursor
  • 13.  El pre-ARNm no puede utilizarse para la síntesis de proteínas hasta que no se hayan eliminado los intrones y se constituya el ARNm, compuesto solo por la sucesión de exones  Ensamblaje del ARN o splicing
  • 14. -Modificación del extremo 5’del transcrito adicionándole una estructura llamada casquete de 7-metilguanosina-Poliadenilación (AAUAAA)
  • 15. Síntesis de proteínas,procesamiento y regulación
  • 16.  La transcripción y el procesamiento del ARNm va seguido por la traducción  Síntesis de proteínas dirigida por el molde de ARNm  Fase final de la expresión genética
  • 17. Translación o traducción Proceso durante el cual la información genética almacenada en la secuencia de nucleótidos de una molécula de ARNm se traduce, siguiendo las reglas del código genético, en las secuencias de aminoácidos del polipéptido que constituye.
  • 18. Traducción Se realiza en los ribosomas localizados en el citoplasma Intervienen 3 tipos de ARN  ARNm  ARNr  3 - 5 moléculas presentes como parte de la estructura ribosomal  ARNt  40 – 60 moléculas  Adaptadores de aminoácidos en respuesta a codones específicos del ARNm
  • 19. Ribosomas Constituidos por 50% de proteínas y 50% de ARN Compuestos por una subunidad grande y otra pequeña  Se asocian cuando la traducción inicia  Se disocian cuando la traducción termina
  • 20. ARNt La traducción de un mensaje del ARNm requiere del ARNt  Moléculas adaptadoras  Codón  Anticodón  AA
  • 21.  Todos los ARNt tienen una secuencia CCA en su extremo 3’ y los aminoácidos se unen covalentemente a la ribosa del ribonucleótido terminal El ARNm es reconocido por el anticodón en el otro extremo del ARNt Durante la traducción, cada uno de los aminoácidos transportados en el ARNt deben de ser alineados con su codón correspondiente en el molde de ARNm
  • 22.  El ARNt se alinea sobre el ARNm por complementariedad de bases  Codón  Anticodón
  • 23. Organización del ARNm y el inicio de latraducción La traducción no inicia exactamente en el extremo 5’de la cadena de ARNm Siempre inicia en un codón AUG que corresponde a una metionina en el código genético. Los ribosomas reconocen al ARNm uniéndose al casquete de 7 metil guanosina en el extremo 5’ Desde ese lugar inician la búsqueda del primer codón de iniciación AUG
  • 24. Proceso de traducción La Iniciación ocurre con la unión del ARNm a la subunidad pequeña del ribosoma Después se une la subunidad mayor y se forma un ribosoma funcional sobre la que procede la elongación La terminación ocurre en un codón de parada como lo establece el código genético (UAA, UAG y UGA)
  • 25.  En el proceso de traducción participan varias proteínas, en cada uno de los tres estados  Factores de iniciación  Factores de elongación  Factores de liberación
  • 26.  Después de formado el complejo de iniciación, la traducción procede mediante la elongación de la cadena polipeptídica El ribosoma tiene 3 sitios para la unión de ARNt  P = peptidil  A = aminoacil  E = salida
  • 27.  El ARNt iniciador cargado con metionina se une al sitio P El siguiente ARNt cargado se inserta en el sitio A Se forma un enlace peptídico entre el primero (P) y segundo ARNt (A)
  • 28.  El siguiente paso en la elongación se conoce como translocación  Durante la translocación, el ribosoma se mueve tres nucleótidos a lo largo de la cadena de ARNm posicionándose en el siguiente codón con su sitio A vacío En este paso se transloca el ARNt cargado de A a P y el ARNt descargado pasa a E
  • 29.  El ribosoma queda así con un ARNt cargado unido a P y con el sitio A vacío La unión a A de otro ARNt cargado con un nuevo aminoácido induce la liberación de E del ARNt no cargado dejando al ribosoma listo para la inserción del siguiente aminoácido en la cadena polipeptídica
  • 30.  La elongación de la cadena polipeptídica continúa hasta que se encuentra un codón de parada en el sitio A durante el transcurso de la translocación  Termina la síntesis de la proteína