Proteinas: La expresión de la Genética

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Conferencia de la Dra. Mª Teresa de los Frailes, Licenciada en Bioquímica y Biología Molecular y Dra. en Neuroendocrinología Molecular, sobre las Proteínas como expresión de la genética de los seres vivos, impartida el 25 de abril de 2014 en la Universidad Popular Carmen de Michelena de Tres Cantos.
Más información en:
http://www.universidadpopularc3c.es/index.php/actividades/conferencias/details/1755

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  • (procesamiento o maduración del ARN). Entre esas modificaciones se encuentran la eliminación de fragmentos (splicing), la adición de otros no codificados en el ADN y la modificación covalente de ciertasbases nitrogenadas.
  • Neurotransmisor y función gastrointestinal
  • Proteinas: La expresión de la Genética

    1. 1. Las proteínas: la expresión de la genética
    2. 2. •La complejidad de los seres vivos •Principales componentes de los sistemas biológicos •Proteínas: síntesis , procesamiento y funciones •Implicaciones fisiológicas y patológicas
    3. 3. Los seres vivos : Un equilibrio perfecto, pero inestable
    4. 4. Membrana plasmática Nucleo Citoplasma La célula, unidad funcional de los seres vivos
    5. 5. El nucleo: transmisión de información genética durante la división celular Cromosomas: ADN y proteinas. Código genético y sitios de unión específicos para factores reguladores de replicación y transcripción Procesos de división celular anómalos pueden dan lugar a crecimientos celulares “descontrolados”
    6. 6. El citoplasma contiene estructuras subcelulares y líquido citoplasmático •Citoesqueleto: mantiene la estructura celular • división • migración y adhesión •Mitocondrias •Retículo endoplásmic •Liquido citoplasmático •Kinasa, fostatasas,…. Carcinogénesis, Inflamación Alteraciones del metabolismo, carcinogénesis, neurodegeneración
    7. 7. La membrana plasmática: “la piel de la célula”: funcion, estructural y “reguladora”
    8. 8. Las principales moléculas que componen las células ADN Proteínas Lípidos Glúcidos La química del carbono, máxima complejidad con mínimos ingredientes : carbono, hidrógeno, oxígeno , nitrógeno…. y poco más
    9. 9. El ADN y el código genético
    10. 10. El ADN y el código genético
    11. 11. Estructura química del ADN
    12. 12. Las proteínas, la expresión de la genética…….. Replicación, Transcripción y Traducción
    13. 13. Replicación del DNA
    14. 14. Transcripción y traducción
    15. 15. Transcripción de ADN a ARN mensajero
    16. 16. Traduccion (síntesis proteica).Estructuras subcelulares: Nucleo, Retículo Endoplásmático y Aparato de Golgi (2) Poro nuclear. (3), Retículo endoplasmático rugoso (RER). (4) Retículo endoplasmático liso (REL). (5) Ribosoma en el RE rugoso. (6) Proteínas siendo transportadas. (7) Vesícula (transporte). (8) Aparato de Golgi.
    17. 17. Síntesis proteica
    18. 18. tRNA (RNAs de transferencia)
    19. 19. Síntetizando la proteina….
    20. 20. Se traduce el código genético….
    21. 21. Las proteínas, la esencia de la vida (a partir de “moldes” de ADN)
    22. 22. La síntesis de proteínas en imágenes http://www.youtube.com/watch?v=VgZS_jhtF14
    23. 23. Funcionalidad de las proteinas PROTEINAS ESTRUCTURALES. – Función: proporcionar soporte mecánico a las células y tejidos. Ejemplos: colágeno y elastina. PROTEINAS DE TRANSPORTE. – Función: transportar moléculas pequeñas o iones. Ejemplos: la albúmina y la hemoglobina. PROTEINAS MOTORAS. – Función: generar movimientos en las células y tejidos. Ejemplos: la miosina. PROTEINAS DE SEÑALIZACIÓN. – Función: transmitir señales de una célula a la otra. Ejemplo: hormonas y factores de crecimiento. PROTEINAS RECEPTORAS. – Función: detectar señales y transmitirlas a la maquinaria de respuesta de la célula. Ejemplo: la rodopsina en la retina detecta la luz. PROTEINAS REGULADORAS GÉNICAS. – Función: unirse al DNA para activar o desactivar genes. Ejemplo: el represor de la lactosa en las bacterias PROTEINAS ESPECIALES. – Función: muy variable. Ejemplo: proteínas con propiedades muy especializadas: anticongelantes , resistencia a la sequia, bioluminiscencia
    24. 24. •Enzimas •Catalizadores de reacciones bioquímicas •Específicas de sustrato • kinasas, fosfatasas, transacetilasas, transaminasas, deacilasas…. Proteinas con actividad biológica (enzimas, receptores de membrana, canales iónicos). Formas de modificación covalente, 1 Fosforilación: Protein kinasas Sobre residuos de Ser, Thr y Tyr Ser A TP A D P S er C N C C N C C N C H 2O H O H R H O R ' H H H H C N C C N C C N C H 2O O H R H O R ' H P O - O O - H H H •Diferenciación celular •Apoptosis •MetabolismoKINASA
    25. 25. Complejidad de las rutas metabólicas
    26. 26. Rutas metabólicas citoplasmáticas (cientos de rutas #, miles de enzimas)
    27. 27. Colesterol y placas de and Ateroma HMG-CoA Reductasa Inhibición Colesterol
    28. 28. • Las placas se forman por el procesamiento anormal de una proteina integral de membrana (APP) que origina la formación péptidos amyloid-β (Aβ). • Aβ es “químicamente pegajosa" y forma filamentos que se agregan para formar fibras y placas amiloides, principal característica de la EA •Bloqueo de las señales célula / célula en las sinapsis • Activación de las células del sistema inmune que provocan inflamación y destrucción celular Placas de proteína beta- Aβ en EA
    29. 29.  Sistema vital de transporte celular dentro de las neuronas  Nutrientes y neurotransmisores  Organizado en fibras paralelas  microtúbulos y microfilamentos La proteina tau ayuda a mantener las vías “derechas”, funcionales En EA Tau está hiper-fosforilada. Las vías ya no pueden mantenerse derechas. Se rompen y se desintegran Falta de nutrientes, (muerte celular) y de Neurotransmisores (funcionalidad) Microtúbulos y sistema de transporte neuronal alterado en EA
    30. 30. •Regulan el flujo de iones a través de la membrana plasmática •Mantienen la omeostasis celular •Específicicos para Ca+2, Na+, K+, Cl Canales iónicos Transmisión nerviosa y el funcionamiento del corazón
    31. 31. •Cientos de familias distintas •50% fármacos en el mercado actuan a través de GPCRs - hormonas , neurotransmisores, odorantes, visión, tacto, gusto, dolor Receptores acoplados a proteinas G
    32. 32. Histamina y Alergia Histamine Antagonist
    33. 33. Eficacia y seguridad de fármacos Eficacia : POTENCIA del compuesto – El compuesto tiene que llegar a su diana usando una cantidad razonable Seguridad es la carencia de “efectos secundarios” - SELECTIVIDAD para la diana farmacológica •Homología de secuencias (inter-especie e intra- especie) •La sabiduría de la naturaleza •Conservacionista •Millones de años de experimentación •Recursos infinitos
    34. 34. Receptores noradrenérgicos 2 grupos, alfa (1,2,3,4) y beta (1, 2, 3) Gobiernan varios procesos vitales – En el corazón, beta1 aceleran el ritmo cardiaco – En pulmón, beta2 ensanchan las vias respiratorias * Broncodilatador = sustancia que imita la capacidad de la noradrenalina para estimular los AR beta2 sin unirse a los AE beta1 (sin efectos secundarios en el corazón)
    35. 35. La química del carbono contra la química combinatorial. •Transportadores •Enzimas degradantes •Membrana plasmática Restricciones a su naturaleza química Cientos de “dianas” similares y sólo se le permitirá interaccionar de forma específica con una de ellas En el camino En el destino
    36. 36. Las proteínas, la expresión de la genética Muchas gracias por vuestra atención http://www.youtube.com/watch?v=fC_h0zWM1us

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