Duplicació de l'ADN i biosíntesi de les proteïnes

1. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
La duplicació del DNA
i la biosíntesi de les proteïnes
10
ESQUEMA
RECURSOS
INTERNET

2. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Esquema de continguts
Duplicació del DNA i biosíntesi de
les proteïnes
Duplicació del DNA i biosíntesi de
les proteïnes
La duplicació del DNALa duplicació del DNA
El sentit de creixement dels nous
filaments
El sentit de creixement dels nous
filaments
El mecanisme de la duplicació del
DNA
El mecanisme de la duplicació del
DNA
La teoria “un gen – un enzim”La teoria “un gen – un enzim”
L’expressió del missatge genèticL’expressió del missatge genètic
El mecanisme de la transcripcióEl mecanisme de la transcripció
La clau genèticaLa clau genètica
Traducció o biosíntesi de les
proteïnes
Traducció o biosíntesi de les
proteïnes
La regulació de l’expressió genèticaLa regulació de l’expressió genètica

3. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Recursos per a l’explicació de la unitat
Duplicació del
DNA
Estructura i
actuació de la
DNA-polimerasa
L’experiment de
Cairns
Duplicació del
DNA en bacteris
Replicació del
DNA en
cromosomes
eucariòtics
Cromosomes Conceptes
bàsics de
genètica
Alcaptonúria
WEB
Teoria “un gen –
un enzim”
Processos de la
genètica
molecular
La transcripció La clau genètica Biosíntesi de
proteïnes
Regulació de
l’expressió
gènica

4. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Hipòtesis sobre la duplicació del DNA
SEGÜENT

5. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Experiment de Meselson i Stahl
TORNA
Només hi ha ADN híbrid:
Es descarta la hipòtesi
conservativa (haurien
d’haver trobat ADN pesant
i ADN lleuger)
Hi ha ADN híbrid i ADN
lleuger: Es descarta la
hipòtesi dispersiva
(haurien d’haver trobat
només ADN híbrid)
Es confirma la
hipòtesi
semiconservativ
a

6. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Estructura i actuació de la DNA-polimerasa
SEGÜENT

7. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
L’experiment de Cairns
Interpretació dels resultats que va obtenir Cairns.Interpretació dels resultats que va obtenir Cairns.
SEGÜENT
Cairns va descobrir que l’ADN
d’Escherichia coli era circular i que es
duplicava de manera semiconservativa.
També va deduir que el E. coli existeix un
sol punt d’inici de la replicació, però en
realitat existeixen dos punts de
creixement ja que la replicació en
E. coli és bidireccional.

8. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
La timidina con triti dóna
autoradiografies de punts en
emulsions fotogràfiques

9. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
L’experiment de Cairns: dificultats sorgides en la interpretació
SEGÜENT
Com pot ser que l’ADN polimerasa sintetitzi sense encebador (aquesta només pot
AFEGIR nucleòtids a una cadena preexistent)?
Com pot ser que els 2 filaments de la forquilla de replicacaió creixin en paral·lel (un en
direcció 5’ 3’ i l’altre en 3’ 5’)?
Animació
Vídeo

10. -Diferenciamos entre duplicación del ADN en procariotas (no asociado a histonas) y en
eucariotas (asociado a histonas).
-Lugar: núcleo de la célula (eucariotas) o citoplasma (procariotas)
-Momento: antes de la división celular (final de la interfase)
-Principales actores: ADN parental, enzimas (obreros encargados de construir el nuevo ADN
tomando el ADN parental como molde), nucleótidos de ADN, nucleótidos de ARN, energía
(por rotura de los enlaces fosfato de los nucleótidos)
-Fundamento: las dos hebras que forman la molécula de ADN se desenrollan y abren a modo
de cremallera de manera que cada una hace de molde. Frente a cada nucleótido se va
añadiendo otro complementario y quedan unidos por puentes de hidrógeno. El resultado
son dos moléculas hijas de ADN idénticas entre si y a la molécula madre.
Conservación de la información genética: replicación
2. Descripción del mecanismo de la replicación2. Descripción del mecanismo de la replicación
La síntesis de ADN solo se puede producir en sentido
5’-3’. De esta forma solo se puede construir de manera
continua la hebra que se sintetiza a partir de la hebra
madre 3’-5’ (recordemos que las dos hebras de una
cadena tienen que ser antiparalelas). Si el fragmento
de hebra madre es 5´-3’ se sintetizará la hebra hija por
segmentos o de forma discontinua. Hablamos entonces
de hebra continua y hebra retardada (tarda más en
crecer)
5’
3’
3’ 5’
5’
3’
5’ 3’
p.82

11. Conservación de la información genética: replicación
-El proceso comienza en un único punto de la molécula (circular bicatenaria) determinado por una
secuencia específica de nucleótidos (señal de iniciación).
-Las proteínas iniciadoras son las encargadas de reconocer dicha secuencia y de unirse a ella.
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
Punto de inicio

12. Conservación de la información genética: replicación
-La enzima helicasa rompe los puentes de hidrógeno y separa las dos hebras parentales.
-La topoisomerasa elimina las tensiones que se generan al desenrollarse la molécula.
-Las proteínas estabilizadoras mantienen las dos hebras separadas.
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
p.82-83

13. Conservación de la información genética: replicación
-La acción de estas enzimas ha originado la horquilla de replicación.
-El proceso es bidireccional; las helicasas, topoisomerasas y proteínas estabilizadoras actúan en los
dos sentidos. Las dos horquillas de replicación originadas conforman la burbuja de replicación.
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
p.82-83
Horquilla de replicaciónBurbuja de replicación

14. Conservación de la información genética: replicación
- La ADN polimerasa III es la encargada de sintetizar las nuevas hebras de ADN, pero no puede
empezar “de vacío”, necesita para empezar una corta secuencia de nucleótidos de ARN llamada primer
o cebador. El primer es sintetizado por la primasa (es ARN polimerasa).
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
p.82-83

15. Conservación de la información genética: replicación
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
p.82-83
- Todas las polimerasas trabajan siempre en sentido 5’-3’; tanto la ADN polimerasa III como la ARN
polimerasa.

16. Conservación de la información genética: replicación
-Cada una de las secuencias iniciales de ARN o primer y las secuencias de ADN sintetizadas a partir de
ellas en la cadena retardada constituyen los fragmentos de Okazaki.
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
p.82-83

17. Conservación de la información genética: replicación
-Después interviene la ADN polimerasa I, que retira los fragmentos de ARN y rellena los huecos con
nucleótidos de ADN.
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
p.82-83

18. Conservación de la información genética: replicación
-Finalmente la ADN ligasa empalma todos los fragmentos de ADN
2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (procariotas)
p.82-83

19. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
El DNA sempre se sintetitza en direcció 5’ →3’
SEGÜENT

20. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
El mecanisme de la duplicació del DNA en bacteris
SEGÜENT

21. Conservación de la información genética: replicación
2. Descripción del mecanismo de la replicación (eucariotas)2. Descripción del mecanismo de la replicación (eucariotas)
p.84
Recordemos que el ADN de los eucariotas está
fuertemente asociado a histonas y es mucho más
largo que el de los procariotas, por lo que si
existiera un único punto de iniciación el proceso
sería extremadamente lento. Para agilizar el
proceso en eucariotas encontramos varios puntos
de iniciación a lo largo del cromosoma.
En eucariotas cambia la denominación de algunas
de las enzimas que intervienen en el proceso.

22. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Cromosomes: imatges
Cromosoma
procariota
Cromosoma
procariota
Cromosoma
eucariota
Cromosoma
eucariota
TORNA

23. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Els conceptes bàsics de genètica
Conceptes genètics necessaris
per entendre la relació entre el
DNA i
els caràcters hereditaris
Conceptes genètics necessaris
per entendre la relació entre el
DNA i
els caràcters hereditaris
Gen. És un fragment d’àcid nucleic
que duu informació per a un
caràcter.
Gen. És un fragment d’àcid nucleic
que duu informació per a un
caràcter.
Locus. És el lloc que ocupa un gen
en el cromosoma.
Locus. És el lloc que ocupa un gen
en el cromosoma.
Diploide. Ésser que té dos
cromosomes de cada tipus.
Diploide. Ésser que té dos
cromosomes de cada tipus.
Haploide. Ésser que només té un
cromosoma de cada tipus.
Haploide. Ésser que només té un
cromosoma de cada tipus.
Gen dominant. Es tracta del gen
que imposa la seva informació.
Gen dominant. Es tracta del gen
que imposa la seva informació.
Al·lel. Cadascun dels diferents gens
que poden ocupar un mateix locus.
Al·lel. Cadascun dels diferents gens
que poden ocupar un mateix locus.
SEGÜENT

24. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Al·lels: gen de l’alcaptonúria
SEGÜENT
Pare Mare
P
F1
x

25. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Alcaptonúria
SEGÜENT

26. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Teoria “un gen - un enzim”
TORNAExplicació experiment

27. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Principals processos en la genètica molecular
NUCLEÒTIDS CODONS AMINOÀCIDS

28. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Transcripció en bacteris
SEGÜENT
1.Iniciació
El promotor (seqüència de
nucleòtids) d’ADN és reconegut per
l’ARN polimerasa i s’hi uneix.
2.Elongació
L’ARN polimerasa va afegint
nucleòtids en sentit 5’ 3’ seguint el
filament patró (que serà 3’ 5’).
3.Finalització
Quan l’ARN polimerasa detecta una
seqüència anomenada terminador
se separa de l’ADN i aquest torna a
enrotllar-se.
Animació 1
Animació 2
Vídeo
Vàlid
per a
ARNm,
ARNt i
ARNr

29. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Transcripció en eucariotes
SEGÜENT
Seqüències promotores: CAAT i TATA
Factors de transcripció (complex d’iniciació de la transcripció)
Addició de la caputxa de metilguanosinatrifosfat a l’extrem 5’
Addició de la cua de PoliA
Transcrit primari o pre ARNm ha de madurar
ARNm (ARN polimerasa II)

30. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Maduració de l’RNA (al nucli)
TORNA
El preARNm té EXONS
(nucleòtids que codifiquen per
a proteïnes) i INTRONS (NO
codifiquen per a proteïnes).
Aquests últims s’han
d’eliminar.
L’espliceosoma és un
complex format per ARNpn
(ARN petit nuclear) +
proteïnes i causa la
maduració del pre ARNm
eliminant els introns.

31. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Activació dels aminoàcids: aminoacil-RNAc i aminoacil-RNAt
SEGÜENT
Animació

32. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Biosíntesi de les proteïnes: traducció
TORNA

33. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
La clau genètica

34. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Vídeo transcripció i traducció (en anglès)
Exercici transcripció i traducció interactiu

35. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
L’operó lac de l’Escherichia coli
SEGÜENT

36. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Funcionament de l’operó lac
SEGÜENT

37. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Control de la biosíntesi proteica per AMPc
Control de la biosíntesi proteica per AMPc.Control de la biosíntesi proteica per AMPc. El control de l’expressió gènica en eucariotesEl control de l’expressió gènica en eucariotes
TORNA

38. INICI ESQUEMA RECURSOS INTERNET
La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes
SURT ANTERIOR
Enllaços d’interès
YouTube: From RNA to
proteins synthesis
PASSA AL WEB