Presentación del capítulo 14

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Presentación del capítulo 14

  1. 1. Del ADN a las proteínas Semana 11, Capítulo 14
  2. 2. 14.1 El ADN, el ARN y la expresióngenética El ADN es una cadena compuesta por cuatro tipos de nucleótidos representados por sus bases: A, T, C y G. La secuencia de nucleótidos es la información genética. La información genética controla las células mediante el control de la síntesis de las enzimas que regulan el metabolismo. A través del control de la síntesis de proteínas se regula todo el proceso de desarrollo que comienza con una célula en la fecundación y termina con un organismo completo. El ARN tiene un papel fundamental en la síntesis de proteínas.
  3. 3. ADN vs. ARN ADN ARN (ácido desoxirribonucleico) (ácido ribonucleico) Dos cadenas de Una cadena de nucleótidos nucleótidos Bases: adenina, citosina, Bases: adenina, citosina, guanina, timina guanina, uracilo Azúcar: desoxirribosa Azúcar: ribosa
  4. 4. ADN vs. ARN Dos cadenas Una cadena
  5. 5. Hay tres tipos de ARN ARN mensajero (ARNm) • Copia la información genética presente en el ADN ARN ribosómico (ARNr) • Componente principal de los ribosomas, donde se producen las cadenas de polipéptidos (proteínas) ARN de transferencia (ARNt) • Lleva aminoácidos a los ribosomas
  6. 6. 14.2 Transcripción de ADN a ARN Transcripción se refiere al proceso de pasar o transcribir la información del ADN a una copia de ARNm. La enzima ARN polimerasa construye una cadena de ARNm complementaria al segmento de ADN a copiarse. Los nucleótidos del ADN que contienen adenina parean en el ARNm con nucleótidos que contienen uracilo. Al final de la transcripción la información genética ha pasado del ADN que permanece en el núcleo al ARNm que sale del núcleo hacia el retículo endoplásmico.
  7. 7. Pareo de bases en el ADN y en latrascripción al ARNm A-T, C-G A-U, C-G
  8. 8. El proceso de transcripción La enzima ARN polimerasa y proteínas reguladoras se adhieren a un promotor- un lugar específico en la cadena de ADN cerca del comienzo del gen. La ARN polimerasa se mueve sobre el gen en dirección 5 a 3, separa las dos cadenas de ADN, lee la secuencia de bases y une nucleótidos libres de ARN hasta formar una cadena complementaria de ARNm (ver las próximas ilustraciones).
  9. 9. newly forming gene region RNA transcript RNA polymerase, the DNA template DNA template enzyme that catalyzes winding up unwinding transcriptionA RNA polymerase binds to a promoter B The polymerase begins to move along thein the DNA, along with regulatory DNA and unwind it. As it does, it links RNAproteins. The binding positions the nucleotides into a strand of RNA in the orderpolymerase near a gene in the DNA. specified by the base sequence of the DNA.In most cases, the nucleotide The DNA double helix winds up again after thesequence of the gene occurs on only polymerase passes. The structure of theone of the two strands of DNA. Only “opened” DNA molecule at the transcription sitethe complementary strand will be is called a transcription bubble, after itstranslated into RNA. appearance. Fig. 14-5a, p. 218
  10. 10. transcription site 5’ 3’ growing RNA transcriptC What happened in the gene region? RNA polymerasecatalyzed the covalent bonding of many nucleotides to oneanother to form an RNA strand. The base sequence of thenew RNA strand is complementary to the base sequence ofits DNA template—a copy of the gene. Fig. 14-5b, p. 219
  11. 11. Transcripción Muchas unidades de ARN polimerasa pueden moverse sucesivamente sobre un gen para transcribirlo varias veces, De este modo pueden hacerse muchas copias del material genético y por lo tanto de la proteína.
  12. 12. Modificaciones luego de la transcripción El ARNm se modifica antes de salir del núcleo. Secuencias llamadas intrones se remueven y secuencias llamadas exones permanecen. De este modo un gen puede codificar para más de una proteína.
  13. 13. 14.3 El ARN y el código genético Cada grupo de tres nucleótidos (tripleta de bases) en el ARNm equivale a un aminoácido en la futura proteína. Por eso se dice comúnmente que cada tripleta es una palabra en una oración que explica cómo hacer una proteína. Los otros dos tipos de ARN (ARNr y ARNt) traducen estas palabras y producen la cadena de polipéptidos que compone la proteína.
  14. 14. ARNm – el mensajero El ARNm lleva información a los ribosomas sobre cómo hacer una proteína. Las tripletas de nucleótidos se llaman codones. Cada codón indica un aminoácido, por lo tanto el orden de los codones indica el orden de los aminoácidos en la proteína.
  15. 15. El código genético Los codones del código genético El código genético consiste de 64 codones de ARNm. Sólo hay 20 aminoácidos, por lo que para algunos aminoácidos hay más de un codón. Algunos codones indican el comienzo o el final de un gen. AUG es un codón de comienzo, mientras que UAA, UAG y UGA son codones de terminación.
  16. 16. ARNt y ARNr– los traductores Las moléculas de ARNt llevan aminoácidos a los ribosomas. Estas moléculas tienen en un extremo un anticodón complementario al codón del ARNm y en el otro un lugar para el aminoácido especificado por el codón.
  17. 17. ARNt y ARNr– los traductores La cadena de aminoácidos se forma en los ribosomas. Los ribosomas se componen de una subunidad grande y una subunidad pequeña de ARNr y proteínas:
  18. 18. 14.4 Traducción: del ARN a la proteína El proceso de traducción convierte información genética presente en el ARNm a una cadena de polipéptidos. El orden de codones en el ARNm determina el orden de los aminoácidos en la proteína. La traducción sucede en los ribosomas del retículo endoplásmico rugoso y tiene tres etapas: iniciación, alargamiento y terminación.
  19. 19. Iniciación
  20. 20. Alargamiento I
  21. 21. Alargamiento II
  22. 22. Terminación
  23. 23. Polisomas Muchos ribosomas pueden traducir simultáneamente el mismo ARNm, formándose cadenas llamadas polisomas.
  24. 24. 14.5 Genes mutados y sus productosprotéicos Si la secuencia de nucleótidos en un gen cambia, el resultado puede ser un producto genético alterado que produce efectos detrimentales. Las mutaciones son cambios pequeños en la secuencia de nucleótidos del ADN que alteran el código genético. Tres mutaciones comunes son la sustitución de una base por otra, la eliminación de nucleótidos y la inserción de nucleótidos. Estas mutaciones pueden cambiar el orden de los aminoácidos, produciéndose una proteína diferente. La anemia falciforme (sickle-cell anemia) y la enfermedad de Huntington son causadas por mutaciones como éstas.
  25. 25. Mutaciones comunes
  26. 26. Origen de las mutaciones Los principales causantes de las mutaciones son: • errores de duplicación que no se corrigieron • compuestos químicos y radiación (e.g., rayos X) • trasposones- sementos de ADN que migran y se insertan en otros lugares, fueron descubiertos por Barbara McClintock en investigaciones realizadas con maíz.Bárbara McClintock (1902-1992)
  27. 27. Mutaciones causadas por radiación La radiación ionizante (e.g., rayos X) daña los cromosomas, mientras que la radiación no ionizante (e.g., luz ultravioleta) forma dímeros de timina.
  28. 28. ¿Se heredan las mutaciones? Las mutaciones que suceden en las células somáticas afectan al individuo pero no pueden pasar a sus hijos y por lo tanto no pueden heredarse. Las mutaciones que suceden en las células germinativas (las que producen los gametos) pueden pasar a la próxima generación y son la materia prima de la selección natural y la evolución. mutación de “músculos dobles”
  29. 29. Biodiversidad- Peltophryne lemurEl sapo concho esendémico dePuerto Rico. Suúnica poblacióngrande está en elBosque Estatal deGuánica. Lahembra es másgrande que elmacho (la especiedimorfismosexual).

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