Presentación para la Unidad I Plan Común

1. Célula genes y organismoCélula genes y organismo
Prof.: Andrea Soto GarcíaProf.: Andrea Soto García

2. NUCLEO CELULAR

8. Lugar de Síntesis y Localización Citoplasmática del ARN

9. Estructura del ADN

10. Estructura Primaria del ADN

12. Esquema tridimensional del Esqueleto de ADN

14. Estructura secundaria: Configuración de la molécula de ADN

19. GENES

21. “REPLICACIÓN”
TRANSCRIPCIÓN
TRADUCCIÓN

22. • Se estima que la información genética del ser humano comprende entre 50000 y 100000 genes.
Conceptualmente, se puede definir a un gen como un trozo discreto de ADN que codifica una
determinada proteína.
• Dentro de los genes existen trozos de ADN (denominados intrones) que después de efectuada la
transcripción son eliminados durante el procesamiento del ARN y no se encuentran en el ARN
mensajero maduro. Las secuencias que finalmente codifican la información para sintetizar una
determinada proteína se denominan exones. Existen además zonas regulatorias que no codifican
información sino que corresponden a sitios de unión de proteínas capaces de modificar positiva
o negativamente la transcripción del gen. Estas zonas se encuentran generalmente antes del sitio
de inicio de la transcripción y se conocen genéricamente con el nombre de promotor. El inicio de
la transcripción está generalmente dado por una secuencia de bases nitrogenadas estándar a la
cual le siguen secuencias no codificantes que no son finalmente traducidas y que son importantes
en la estabilidad del ARN mensajero. Del mismo modo existen zonas no traducidas en el
extremo distal del ADN que codifican para una señal de poliadenilación que corresponde a una
secuencia continua de adeninas que facilitan la maduración del ADN y el término de la
transcripción.
• Los procesos de transcripción y traducción están regulados de un modo complejo. La
información disponible a este respecto es abundante pero sin duda parcial e incompleta. De la
totalidad de los genes existentes la mayoría de ellos están destinados a la regulación de la
expresión de otros genes y sólo el 10 o 20% están destinados a la síntesis de proteínas
estructurales y/o funcionales.
• La transcripción de un gen es probablemente el proceso más crítico y regulado. La existencia de
proteínas con la capacidad de unirse a secuencias específicas del ADN e influir en la velocidad
con que los genes son transcritos es uno de los factores más relevantes en este sentido. Estas
proteínas reciben el nombre genérico de factores de transcripción y pueden actuar como
activadores o represores de la transcripción de un gen determinado. La mayoría de los sitios de
unión para factores de transcripción se encuentran ubicados en la región del promotor de los
genes.

24. Modelos de Replicación del ADN

25. Estructura básica de un gen. Las zonas regulatorias
(promotor) y no traducidas (RNT) así como los
intrones contienen señales importantes para el
procesamiento, transporte y degradación del ARN.

28. Requerimientos para la replicación
La actividad de la polimerasas requiere:
1.- Presencia de ADN patrón o molde.
2.- Un cebador o primer: ADN ó ARN (5-15 pb)
3.- Desoxirribonucleótidos: dATP, dCTP, dTTP, dGTP
Otros requerimientos:
1.- Enzimas:
-ADN polimeraras III y I (Polimerasa II ??), telomerasa.
- Topoisomerasas I y II (girasa)
- Proteínas estabilizadoras
- Helicasa
- Primasa
- Ligasa
2.- Iones: Mg++

29. Subunidad Funcion
α Polimerizacion 5’....3’
ε Exonucleasa 3’......5’
θ Desconocida
γ, δ, δ’ , χ,
ψ
Carga de enzima en el molde
{abrazadera de carga)
β Abrazadera corrediza {factor de
continuidad)
τ Dimeriza el complejo nuclear
Subunidades constiituyentes de la holoenzima de la ADN polimerasa III

30. Replicones y origen de la replicación
245 pb
bidireccional
Procariontes:
- ADN circular
- No asociado a proteínas (histonas)

31. 5`
3`
5`
3`5`
3`
3`
5`
5`
3`

38. Exactitud en la replicación del ADN
-Alta fidelidad en el copiado de la hebra templado Mantiene constante el genoma.
Apareamiento de bases: G - C y T-A
Errores teóricos:
* 1 pb cada 109
pb replicadas.
Tamaño genoma mamíferos: 3x109
pb, o sea 3 mutaciones por cada ciclo de replicación.
Errores reales polimerasas: 1 pb cada 105
pb Propiedades correctoras de la ADN pol
-Errores generan mutaciones en el ADN.

39. Mecanismos de reparación del ADN

40. Mutaciones en el ADN

42. Flujo de la Información Genética
- Proteína Estructural
- Enzimas Metabolismo Fenotipo
E
x
p
r
e
s
i
ó
n
G
é
n
i
c
a

43. Transcripción
Tres etapas
1.- Inicio de la cadena mediante unión de la ARNpol al sitio promotor:
Promotor o señal de inicio: TATAAG, CAAT y Estimulador en ADN codificante
2.- Alargamiento: adición de ribonucleótidos 5` 3`OH.
3.- Terminación:
Señal de término: 4-8 U……(ARN)
AA…(en cadena de ADN de codificacion)
Requerimientos para la transcripción
Materia prima:
- ADN de codificacion (Una hebra)
- Ribonucleótidos: rUTP, rATP, rGTP, rCTP.
- ARN primer.
Enzimas ARN polimerasas:
ARNpol I: ARNr
ARNpol II: ARNm y ARNsn
ARNpolIII: ARNt ARNsc
Factor Rho (ATPasa)

45. Esquema general de la transcripción
Promotor

46. Procesamiento del ARN:
1.- Clivaje de un gran precursor en ARN más pequeños por extracción de segmentos de comienzo o
fin del precursor.
2.- Empalme (splicing) en el cual se escinden secuencias intercaladas o intrones (segmentos
insertados) y se vuelve a ligar la molécula.
3.- Agregado terminal de nucleótidos como segmentos POLI-A (200-300 pb) en el extremo 3`y
nucleótidos CAP (7-metil-G) en el extremo 5`de ARN eucariótico.
4.- Modificaciones de los nucleótidos como las metilaciones que son comunes en los ARNt y ARNr.
Procariontes:
- ARNm policistrónicos.
- Traducción acoplada a la transcripción.
Eucariontes:
- ARNm monocistrónicos.
- Traducción separada en el citoplasma.

47. Procesamiento del ARNhn: corte y empalme
5’ 7MG 3’ Poli A

48. Mecanismos de regulación de la expresión génica

49. Niveles de regulación

50. Mecanismos de regulación en bacterias: Operón lac
Gen represor Promotor Operador

51. Tipos de regulación: negativo/positivo; inducible/reprimible

52. Mecanismos regulación eucariotas pluricelulares

53. Conformaciones ARNr

54. Conformaciones ARNt

55. Concepto de GEN
Secuencia de ADN que codifica informacion para un polipeptido
Estructura
En base a tripletes o codones
1 triplete = 3 nucleotidos en secuencia
1 triplete................ 1 aminoacido
1 GEN..................1 peptido

56. Efecto de las mutaciones en la secuencia del ARNm

58. Marcadores Moleculares
-Marcador Molecular: biomoléculas que se pueden relacionar con un rasgo genético.
Ejemplo:
- Proteínas: antígenos, isoenzimas, alozimas.
- DNA: * genes conocidos:
nucleares, mitocondriales, cloroplastos.
* fragmentos de secuencia y función desconocida (secuencias anonimas)
RAPD, Fragmentos de restricción, fragmentos amplificados.
QTL (loci de rasgos cuantitativos o cuantificables): Cuando varios marcadores
moleculares se asocian inequívocamente con un rasgo genético.
Propiedades de los marcadores:
Monomórfico: marcador molecular que es invariable en todos los organismos estudiados.
Polimórfico: cuando presenta diferencias en el peso molecular, actividad enzimática,
estructura o sitios de restricción.
Hipervariable: Cuando el grado de variación es muy alto.

59. Genes ribosomales humanos
Secuencias marcadoras:
- Genes 5.8s, 18s, 28s
- Secuencias ITS, ETS (Espaciadores)

60. Genoma mitocondrial humano

61. Técnicas de Marcadores Moleculares
Dos tipos:
1) RFLP (Polimorfismo en la longitud de los fragmentos de restricción)
- Detección de fragmentos de DNA de distinto peso molecular, mediante digestión con la misma
enzima de restricción en diferentes organismos.
* Genoma de mitocondrias y cloroplastos.
* Genoma nuclear.
2) MAAP (Múltiples perfiles arbitrarios de amplificación)
Técnicas que emplean oligonucleótidos arbitrarios para generar huellas dactilares complejas.
Ejemplo:
- RAPD (DNA polimórfico amplificado al azar).
- AFLP (Polimorfismo de la longitud de los fragmentos amplificados).
- Otros.

62. Secuencias Palíndroma en el ADN

63. Enzimas de restricción

64. RFLP: Polimorfismo en la longitud de fragmentos de restricción

65. Reacción en cadena de la polimerasa
Primers

66. 5`
5`
3`
3`
3`
3`5`
5`
5`
5`
3`
5`
5`
5`
5`
5`
5`
5`
3`
3`
3`
3`
3`
3`
5`3`
3`

67. RAPD: DNA polimórfico amplificado al azar
Separación por electroforesis

68. Construcción de bibliotecas
de ADN humano:
uso de enzimas de restricción

69. Sintesis de proteinas
Proceso en el cual se traduce el mensaje genetico, codificado en el ARNm, en una secuencia lineal de aminoacidos
3 etapas
1. Iniciacion
2. Elongacion
3. Terminacion
Materia prima:
-Aminoacil-ARNt (ARNt cargado) Enzima aminoacil sintetasa, ATP
- ARNm (templado o molde)
Enzimas:
- Peptidil transferasa: genera enlace peptidico
Factores de iniciacion, elongacion y terminacion
Subunidades ribosomales mayor y menor
GTP: energia

70. Concepto de GEN
Secuencia de ADN que codifica informacion para un polipeptido
Secuencia nucleotidica
Estructura
En base a tripletes o codones
1 triplete = 3 nucleotidos en secuencia
1 triplete................ 1 aminoacido
1 GEN..................1 peptido
Como se llego a este ordenamiento en tripletes?
Como se determino que triplete codifica para cada aminoacido?

71. Sintesis de proteinas

82. Identificación de genes: uso de sondas radiactivas de ADN complementario.