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I4 sint prot_pdf1

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Biología de 2º de Bachillerato: Los genes. Trascripción de la información genética. El código genético. Traducción de la información genética (síntesis de proteínas). Hipótesis del Operón.

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I4 sint prot_pdf1

  1. 1. © J. L. Sánchez Guillén 1
  2. 2. ÍNDICE1- Los genes2- La trascripción de la información genética: Síntesis y maduración del ARN.3- El código genético4- Traducción de la información genética: Síntesis de proteínas 2
  3. 3. ÍNDICE1- Los genes2- La trascripción de la información genética: Síntesis y maduración del ARN.3- El código genético4- Traducción de la información genética: Síntesis de proteínas 3
  4. 4. Los genes se encuentran en elnúcleo de todas las células.En las células humanas secree que hay unos 30 000genes, localizados en 46 núcleocromosomas. Cadacromosoma es una moléculade ADN que contiene miles de Núcleo en interfasegenes.En la figura células de los tubosseminíferos del testículoproductoras de espermatozoides Núcleo envistas al microscopio óptico divisiónX1000. Se observan núcleosen interfase y núcleos en nucléolodivisión. Los puntos másoscuros dentro del núcleo sonlos nucléolos. 4
  5. 5. 5
  6. 6. mitocondria envoltura nuclear cromatina núcleo nucleolo citoplasma 6 (i+5)
  7. 7. FibrasnucleosómicasEn el núcleocelular, lacromatina está nucleosomaformada porADN yproteínas.Los genes seencuentranlocalizados enlas moléculasde ADN. cromatina 7
  8. 8. Fibra nucleosómica y fibra de 30nm (microscopio electrónico), 8
  9. 9. Esquema de una fibra nucleosómica en collar de perlas nucleosoma ADN espaciador Histona H1 9
  10. 10. Esquema de una fibra de 30 nm 10
  11. 11. Dos cromátidas 2x10 vueltas de espiral 1 vuelta de espiral (30 rosetones) 1 rosetón (6 bucles) 1 bucleFibra de 30 nmCollar de perlas(nucleosoma)ADN 11
  12. 12. Cuando la célulase va a dividir elADN seempaquetafuertementeformado loscromosomasmetafásicos(cromosomas deuna célulahumana endivisión). 12
  13. 13. Cromosomas metafásicosX e Y humanos.Cada cromosoma estáformado por dos moléculasde ADN idénticasfuertemente empaquetadas.Alineados en estasmoléculas se encuentranlos genes. 13
  14. 14. CONCEPTO MOLECULAR DEL GEN. ESTRUCTURA DE LOS GENES EN EUCARIOTASConcepto molecular de gen: La mayoría de los genes son fragmentos de la molécula deADN que determinan la síntesis de una proteína, otros realizan funciones reguladoras.Estructura de los genes en eucariotas: La estructura de los genes en eucariotas escompleja. La secuencia de nucleótidos que constituye un gen, y los propios genes entre sí,no se disponen linealmente en los cromosomas sino espaciados por fragmentos de ADNque no poseen información que pueda ser transcrita. En todo gen, además, distinguiremoslas siguientes regiones:-La región promotora (P) es una porción del ADN situada al principio del gen y que, sincodificar ningún aminoácido, sirve para que las enzimas que realizan la trascripciónreconozcan el principio del gen.-La región codificadora (C) es la parte del gen que contiene la información para lasíntesis de la proteína. En la región codificadora van a existir fragmentos de ADN que nocontienen información: los intrones, y fragmentos que sí que contienen información: losexones. El principio de esta región viene marcado, generalmente, por la secuencia debases nitrogenadas ATG y el final por una de estas tres tripletas: TAA, TAG, TGA; tripletasque se denominan de paro, sin sentido o secuencias stop.-La región terminadora. (T) Marca el final del gen. 14
  15. 15. Estructura de un gen en los eucariotas C Molécula de ADN P T Gen 1 Gen 2 P T P T C C Gen 3
  16. 16. Estructura de un gen en los eucariotas C Molécula de ADN P T Gen 1 Gen 2 P T P T C C Gen 3 ATG TAG TAC ATC Estructura del Gen 2 16
  17. 17. Estructura de un gen en los eucariotas C Molécula de ADN P T Gen 1 Gen 2 P T P T C C Gen 3 Región codificadora Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador ATG TAG TAC ATC Estructura del Gen 2 17
  18. 18. Estructura de un gen en los eucariotas C Molécula de ADN P T Gen 1 Gen 2 P T P T C C Gen 3 Región codificadora Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador ATG TAG TAC ATC Estructura del Gen 2 18
  19. 19. ÍNDICE1- Los genes2- La trascripción de la información genética: Síntesis y maduración del ARN.3- El código genético4- Traducción de la información genética: Síntesis de proteínas 19
  20. 20. TRASCRIPCIÓN DE LA INFORMACIÓN DEL ADNEl ADN se encuentra en el núcleo celular y la síntesis de proteínas tiene lugar en el citoplasma, en el hialoplasma concretamente. Es por esto que la información contenida en la estructura primaria del ADN debe transcribirse a una molécula de ARN denominada ARN mensajero (ARNm). También se sintetizan en el núcleo el ARNr y el ARNt, necesarios para la síntesis proteica.Los procesos de síntesis de ARN a partir del ADN constituyen la trascripción de la información genética 20
  21. 21. La expresión de la información genética: Transcripción y traducción de ungen en eucariotas. 1) ADN; 2) ARNpolime-rasa; 3) ARNmp ; 4) ARNm ; 5)ARNm maduro; 6) Proteína; 7) Ribosoma. 1 2 3 núcleo AAAAAAAAAAAAA 4 5 AAAAAAAAAAAAA Citoplasma AAAAAAAAAAAAA 7 6 21
  22. 22. La transcripción: Síntesis de ARN. 3’5’ A T G T G C G G C T G C T A C A C G C C G A C G3’ 5’ ARN 22 ADN
  23. 23. La transcripción: Síntesis de ARN. A T G T G C G G C T G C 3’5’ ARNpolimerasa3’ 5’ T A C A C G C C G A C G ARN 23 ADN
  24. 24. La transcripción: Síntesis de ARN. A T G T G C G G C T G C 3’5’ ARNpolimerasa3’ 5’ 5’ A T A C A C G C C G A C G ARN 24 ADN
  25. 25. La transcripción: Síntesis de ARN. A T G T G C G G C T G C 3’5’ ARNpolimerasa3’ 5’ 5’ A U T A C A C G C C G A C G ARN 25 ADN
  26. 26. La transcripción: Síntesis de ARN. A T G T G C G G C T G C 3’5’ ARNpolimerasa3’ 5’ 3’ 5’ A U G U G C G G C U G C T A C A C G C C G A C G ARN 26 ADN
  27. 27. Transcripción:1- Iniciación: Una ARN-polimerasa comienza la síntesis del precursor del ARN apartir de unas señales de iniciación "secuencias de consenso " que se encuentranen el ADN. ARNpolimerasa T A C G A A C C G T T G C A C A T C A U G C U U G G C A A C G U G 27
  28. 28. Transcripción:2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en dirección 53. Despuésde 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) demetil-GTP en el extremo 5‘ con función protectora. ARNpolimerasa T A C G A A C C G T T G C A C A T C A U G C U U G G C A A C G U G m-GTP 28
  29. 29. Transcripción:2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en dirección 53. Despuésde 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) demetil-GTP en el extremo 5‘ con función protectora. ARNpolimerasa T A C G A A C C G T T G C A C A T C m-GTP A U G C U U G G C A A C G U G 29
  30. 30. Transcripción:3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la regiónterminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA-polimerasaañade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamadoahora ARNm precursor, se libera. poliA-polimerasam-GTP A U G C U C G U G U A G AARNm precursor 30
  31. 31. Transcripción:3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la regiónterminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA-polimerasaañade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamadoahora ARNm precursor, se libera. poliA-polimerasam-GTP A U G C U C G U G U A G A A A A AARNm precursor 31
  32. 32. 4. Maduración: El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se trata, porlo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea traducida y sesintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de maduración un sistemaenzimático reconoce, corta y retira los intrones y las ARN-ligasas unen los exones,formándose el ARNm maduro. Región codificadora del gen ADN Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador ATC TAG Cabeza E1 I1 E2 I2 E3 cola ARNm AAAAAA precursor AUG UAG Cabeza cola ARNm maduro AAAAAA AUG UAG 32
  33. 33. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Setrata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene seatraducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso demaduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y lasARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro. Cabeza cola ARNm AAAAAA precursor AUG UAG 33
  34. 34. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Setrata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene seatraducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso demaduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y lasARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro. Cabeza cola ARNm AAAAAA precursor AUG UAG 34
  35. 35. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Setrata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene seatraducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso demaduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y lasARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro. Cabeza cola ARNm AAAAAA precursor AUG UAG 35
  36. 36. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Setrata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene seatraducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso demaduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y lasARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro. Cabeza cola ARNm AAAAAA precursor AUG UAG 36
  37. 37. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Setrata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene seatraducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso demaduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y lasARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro. Cabeza cola ARNm maduro AAAAAA AUG UAG 37Para saber más
  38. 38. Transcripción y traducción de un gen en eucariotas. 1) ADN; 2) ARNpolime-rasa; 3) ARNmp ; 4) ARNm ; 5) ARNm maduro; 6) Proteína; 7) Ribosoma. 1 2 3 núcleo AAAAAAAAAAAAA 4 5 AAAAAAAAAAAAA Citoplasma AAAAAAAAAAAAA 7 6 38
  39. 39. Diferencias entre la transcripción en procariotas y en eucariotas:1ª) En los procariotas el ARNm no tiene ni caperuza ni cola.2ª) Tampoco tiene intrones y por lo tanto no requiere de un mecanismo de maduración.3ª) Al mismo tiempo que el ARNm se transcribe se está ya traduciendo.4ª) Los genes son policistrónicos. Esto es, un ARNm contienen información para variasproteínas.Figura: Transcripción y traducción en procariotas. 1) ADN; 2) ARNm; 3) Subunidad menor delribosoma; 4) Sub. mayor; 5) proteína; a) extremo 5’; b) extremo 3’ ; c) extremo carboxilo dela proteína; d) extremo amino (P.A.U junio del 99). 1 b 3 a 2 4 c 5 39 d
  40. 40. ÍNDICE1- Los genes2- La trascripción de la información genética: Síntesis y maduración del ARN.3- El código genético4- Traducción de la información genética: Síntesis de proteínas 40
  41. 41. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
  42. 42. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
  43. 43. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
  44. 44. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAGModelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (con solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG 44
  45. 45. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAGModelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (con solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG 45
  46. 46. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAGModelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (con solapamiento) AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG 46
  47. 47. Existe una relación entre la secuencia de bases del ARN con lasecuencia de aminoácidos en las proteínas que recibe el nombrede código genético. AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AU U UAG 1º 2º 3º 4º 5º 6º stop H – Met – Gln – Cys – Leu – Arg – Ile - OH 47
  48. 48. EL CÓDIGO GENÉTICOEl ARNm tiene una estructura primaria complementaria de una de las cadenasdel ADN. Esta disposición de las bases nitrogenadas en el ARNm es la quecodifica la secuencia de aminoácidos de la proteína.George Gamow postuló que un código de codones de tres bases debíaser el empleado por las células para codificar la secuencia aminoacídica.CRICK demostró que los aminoácidos en las proteínas van a estar codificadospor secuencias de tres bases nitrogenadas consecutivas de las cadenas deARNm, a partir de la secuencia de iniciación AUG, complementaria de lasecuencia de iniciación TAC del ADN. Cada una de estas secuencias de tresbases se llaman tripletas o codones.Este código, que relaciona la secuencia de bases del ARN con la secuencia deaminoácidos en las proteínas, recibe el nombre de código genético. 48
  49. 49. EL CÓDIGO GENÉTICO: ¿Por qué cada aminoácido estácodificado por tres bases?Los nucleótidos de los ácidos nucleicos tienen 4 bases diferentes: la adenina(A), la guanina (G), la citosina (C) y el uracilo (U).Al tener las proteínas 20 aminoácidos distintos, una o dos bases no seríansuficientes para codificarlos: - Una base daría sólo 4 combinaciones distintas: 41= 4. - Las combinaciones posibles de dos bases serían: 42= 16. - Las combinaciones posibles de 3 bases serían:43= 64.Así pues, al haber 64 codones o combinaciones de tres bases, como solamentehay 20 aminoácidos distintos, se deduce que varias tripletas codificarán unmismo aminoácido. 49
  50. 50. El hecho de que los codones constan de tres nucleótidos fue demostrado porprimera vez en el experimento de Crick, Brenner y colaboradores. MarshallNirenberg y Heinrich J. Matthaei en 1961 en los Institutos Nacionales de Saluddescubrieron la primera correspondencia codón-aminoácido. Empleando unsistema libre de células, tradujeron una secuencia ARN de poli-uracilo(UUU...) y descubrieron que el polipéptido que habían sintetizado sólocontenía fenilalanina. (Wikipedia)Para ello emplearon la enzima polinucleótidofosforilasa descubierta en1955 por Severo Ochoa. Esta enzima permitió la síntesis de ARNs nocelulares. UUU UUU UUU UUU UUU UUU UUU H – Phe – Phe – Phe – Phe – Phe – Phe – Phe-OH 50
  51. 51. EL CÓDIGO GENÉTICO Segunda base U C A G U Phe UUU Ser UCU Tyr UAU Cys UGU U Phe UUC Ser UCC Tyr UAC Cys UGC C TP Leu UUA Ser UCA Stop UAA Stop UGA A er Leu UUG Ser UCG Stop UAG Trp UGG G ri cm C Leu CUU Pro CCU His CAU Arg CGU U ee Leu CUC Pro CCC His CAC Arg CGC C rr Leu CUA Pro CCA Gln CAA Arg CGA A aa Leu CUG Pro CCG Gln CAG Arg CGG G bb A Ile AUU Thr ACU Asn AAU Ser AGU U aa Ile AUC Thr ACC Asn AAC Ser AGC C ss Ile AUA Thr ACA Lys AAA Arg AGA A ee Met AUG Thr ACG Lys AAG Arg AGG G G Val GUU Ala GCU Asp GAU Gly GGU U Val GUC Ala GCC Asp GAC Gly GGC C Val GUA Ala GCA Glu GAA Gly GGA A Val GUG Ala GCG Glu GAG Gly GGG G 51
  52. 52. El codigo genético (orden alfabético por aminoácidos). AMINOÁCIDO TRIPLETA O CODÓN Alanina (Ala) GCU, GCC, GCA, GCG Arginina (Arg) CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG Asparragina (Asn) AAU, AAC Ácido aspártico (Asp) GAU, GAC Cisteína (Cys) UGU, UGC Ácido glutámico (Glu) GAA, GAC Glutamina (Gln) CAA, CAG Glicocola (Gly) GGU, GGC, GGA, GGG Histidina (His) CAU, CAC Isoleucina (Ile) AUU, AUC, AUA, Leucina (Leu) UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG Lisina (Lys) AAA, AAG Metionina (Met) AUG Fenilalanina (Phe) UUU, UUC Prolina (Pro) CCU, CCC, CCA, CCG Serina (Ser) UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC Treonina (Thr) ACU, ACC, ACA, ACG Triptófano (Trp) UGG Tirosina (Tyr) UAU, UAC Valina (Val) GUU, GUC, GUA, GUG Sin sentido (Stop) UAA, UAG, UGA 52
  53. 53. Ejemplo de codificación de un péptido con seis aminoácidos. AAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA AU U UAG 1º 2º 3º 4º 5º 6º stop H – Met – Gln – Cys – Leu – Arg – Ile - OH 53
  54. 54. CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO1ª El código genético es universal. Todos los seres vivos lo emplean; conciertas excepciones, por ejemplo, el de las mitocondrias, que tiene algunasdiferencias.2ª Se trata de un código degenerado pues el número de tripletas (64) essuperior al de aminoácidos existentes en las proteínas (20).3ª Existen tres tripletas que no codifican ningún aminoácido, son las tripletas"sin sentido", de "paro" o "stop". Estas tripletas marcan el final de la región atraducir, esto es, el final de la molécula proteica.4ª La secuencia AUG codifica el principio de la región que se va a traducir y almismo tiempo sirve para codificar al aminoácido metionina. Por lo tanto, todaslas proteínas comienzan por la metionina. Ahora bien, posteriormente, estametionina que ocupa la posición inicial puede ser eliminada. 54
  55. 55. ÍNDICE1- Los genes2- La trascripción de la información genética: Síntesis y maduración del ARN.3- El código genético4- Traducción de la información genética: Síntesis de proteínas 55
  56. 56. Polirribosomas sintetizando proteínas en el hialoplasma celular. 56
  57. 57. Ribosomas en el hialoplasma celular. 57
  58. 58. 58
  59. 59. Traducción de la información genética
  60. 60. Traducción de la información genética 60
  61. 61. Traducción de la información genética en eucariotas 1 2 3 núcleo AAAAAAAAAAAAA 4 5 AAAAAAAAAAAAA Citoplasma AAAAAAAAAAAAA 7 6 61
  62. 62. Traducción de la información genética en procariotas 1 b 3 a 2 4 c 5 d 62
  63. 63. MECANISMO DE LA TRADUCCIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA (SÍNTESIS DE UN PÉPTIDO) 63
  64. 64. Recordemos cómo es Brazo aceptor dela estructura química aminoácidosdel ARNt. Bucle del anticodon 64
  65. 65. 1ª) Activación de losaminoácidos:aa + GTP aa-GMP + PPi P Aminoácido Guanina Ribosa 65
  66. 66. 2ª) Unión al ARNt P Aminoácido Guanina Ribosa ARNt 66
  67. 67. 2ª) Unión al ARNt Aminoácido UAC ARNt Bucle del anticodón 67
  68. 68. 3ª) Iniciación Subunidad menor del ribosoma P A 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG UAC Codón Anticodón ARNt ARNm (i) 68 1er aminoácido
  69. 69. 4ª) Elongación I Subunidad menor del ribosoma P A 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG UAC GUU (i) 69
  70. 70. 4ª) Elongación II P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG UAC GUU 70
  71. 71. 4ª) Elongación III P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG GUU 71
  72. 72. 4ª) Elongación IV 3’ P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA AU G CAA U G C U UA C GA UAG GUU 72
  73. 73. 4ª) Elongación V P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG GUU ACG 73
  74. 74. 4ª) Elongación VI P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG GUU ACG 74
  75. 75. 4ª) Elongación VII P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG ACG(i) 75
  76. 76. 4ª) Elongación VIII P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG ACG 76
  77. 77. 4ª) Elongación IX P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG ACG AAU Leu 77
  78. 78. 4ª) Elongación X P A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG AC G AAU 78
  79. 79. 4ª) Elongación XI ARNm P A 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG AAU 79
  80. 80. 4ª) Elongación XII ARNm P A 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG AAU GCU 80
  81. 81. 4ª) Elongación XIII ARNm P A 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG GCU Arg-Leu-Cys-Gln-Met 81
  82. 82. 5ª) Finalización I ARNm P A 5’ AAAAAAAAAAA 3’ AU G CAA U G C U UA C GA UAG GCU Arg-Leu-Cys-Gln-Met 82 Para saber más: animación 3D (Síntesis de proteínas)
  83. 83. 5ª) Finalización II ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ A U G C A A U G C U U A C GA U A G 83
  84. 84. 5ª) Finalización II ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ A U G C A A U G C U U A C GA U A G 84
  85. 85. 5ª) Finalización II G ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ C A A U G C U U A C GA U A G A U 85
  86. 86. 5ª) Finalización II G C A ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ U G C U U A C GA U A G A A U 86
  87. 87. 5ª) Finalización II A G C G ARNm 5’ AAAAAAAAAAA 3’ U C U U A C GA U A G A A U 87
  88. 88. 5ª) Finalización II A G C C A G 5’ U AAAAAAAAAAA 3’ U C GA U A G U A A U 88
  89. 89. 5ª) Finalización II A G C C A C A A G U A A 5’ U A U G G A A U A A A U 89
  90. 90. En 1954, prosiguiendo con sus trabajossobre la fosforilación oxidativa, descubrióuna enzima, la polinucleótido fosforilasa,capaz de sintetizar ARN in vitro a partirde ribonucleosidodifosfatos.En 1955 Ochoa publicó en Journal of theAmerican Chemical Society con labioquímica francorrusa MarianneGrunberg-Manago, el aislamiento de unaenzima del colibacilo que cataliza lasíntesis de ARN, el intermediario entre elADN y las proteínas. Los descubridoresllamaron «polinucleótido-fosforilasa» a laenzima, conocida luego como PNPasa,tratándose de una polirribonucleótidonucleotidil-transferasa. El descubrimiento Severo Ochoade la polinucleótido fosforilasa dio lugar ala preparación de polinucleótidos (Luarca, Asturias, 1905 - Madrid, 1993)sintéticos de distinta composición de Bioquímico español que fue Premio Nobelbases con los que el grupo de Severo de Fisiología y Medicina de 1959.Ochoa, en paralelo con el grupo de Compartió el premio con el bioquímicoMarshall Nirenberg, llegaron al Arthur Kornberg, por su descubrimiento dedesciframiento de la clave genética. la polinuceótido fosforilasa que permitió el desciframiento del código genético.(Wikipedia – 2011) 90
  91. 91. REGULACIÓN DE LA ACCIÓN DE LOSGENES: HIPÓTESIS DEL OPERÓN. 91
  92. 92. REGULACIÓN DE LA ACCIÓN DE LOS GENES: HIPÓTESIS DEL OPERÓN Todas las células de un organismo pluricelular, excepto los gametos, poseenla misma información genética. Ahora bien, no todos los genes se encuentranactivos durante el ciclo celular. Muchos genes no actúan nunca y otros actúansólo en determinados momentos, pudiendo permanecer durante largosperiodos de tiempo inactivos. Para poder comprender el mecanismo de acciónde los genes veamos a continuación estos dos modelos de regulación: 92
  93. 93. Regulación del operón LAC en E. coli. Si no hay lactosa el represor está en su forma activa, y los genesestructurales no se transcribe, con lo que la célula no tendrá los enzimas para metabolizarla. Operón LAC Regulador Operador Gen x Gen y Gen a 93
  94. 94. Regulación del operón LAC en E. coli. Si no hay lactosa el represor está en su forma activa, y los genesestructurales no se transcribe, con lo que la célula no tendrá los enzimas para metabolizarla. Operón LAC Regulador Operador Gen x Gen y Gen a ARNm Represor activo 94
  95. 95. Regulación del operón LAC en E. coli. Si no hay lactosa el represor está en su forma activa, y los genesestructurales no se transcribe, con lo que la célula no tendrá los enzimas para metabolizarla. Operón LAC Regulador Operador Gen x Gen y Gen a ARNm Si no hay lactosa los Genes no se transcriben Represor activo 95
  96. 96. Regulación del operón LAC en E. coli. Si hay lactosa, esta se une al represor y lo inactiva. El operador, alestar libre, desencadena la transcripción de los genes estructurales, con lo que se sintetizarán las enzimasnecesarias para metabolizar la lactosa. Cuando haya desaparecido la lactosa el represor volverá a su estado Operón LACactivo y dejarán de transcribirse los genes x, y y a. Operón LAC Regulador Operador Gen x Gen y Gen a ARNm Represor Represor inactivo Lactosa 96
  97. 97. Regulación del operón LAC en E. coli. Si hay lactosa, esta se une al represor y lo inactiva. El operador, alestar libre, desencadena la transcripción de los genes estructurales, con lo que se sintetizarán las enzimasnecesarias para metabolizar la lactosa. Cuando haya desaparecido la lactosa el represor volverá a su estado Operón LACactivo y dejarán de transcribirse los genes x, y y a. Operón LAC Regulador Operador Gen x Gen y Gen a ARNm Represor Represor inactivo Lactosa 97
  98. 98. Regulación del operón LAC en E. coli. Si hay lactosa, esta se une al represor y lo inactiva. El operador, alestar libre, desencadena la transcripción de los genes estructurales, con lo que se sintetizarán las enzimasnecesarias para metabolizar la lactosa. Cuando haya desaparecido la lactosa el represor volverá a su estado Operón LACactivo y dejarán de transcribirse los genes x, y y a. Operón LAC Regulador Operador Gen x Gen y Gen a ARNm Transcripción Represor Traducción Represor inactivo Lactosa Enzimas para 98 metabolizar la lactosa
  99. 99. Regulación del operón de la vía del triptófano E. coli. Si no hay triptófano el represor está en su formainactiva. Los genes estructurales de la vía del triptófano se transcribe y se traducen, con lo que se sintetiza eltriptófano necesario para la célula. Operón reprimible Regulador Operador Gen a Gen b Gen c ARNm Represor inactivo 99
  100. 100. Regulación del operón de la vía del triptófano E. coli. Si no hay triptófano el represor está en su formainactiva. Los genes estructurales de la vía del triptófano se transcribe y se traducen, con lo que se sintetiza eltriptófano necesario para la célula. Operón reprimible Regulador Operador Gen a Gen b Gen c ARNm enzimas Represor inactivo 100
  101. 101. Regulación del operón de la vía del triptófano E. coli. Si no hay triptófano el represor está en su formainactiva. Los genes estructurales de la vía del triptófano se transcribe y se traducen, con lo que se sintetiza eltriptófano necesario para la célula. Operón reprimible Regulador Operador Gen a Gen b Gen c ARNm enzimas Represor inactivo Vía metabólica del triptófano triptófano 101
  102. 102. ………. y cuando hay ya suficiente triptófano….. 102
  103. 103. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se uneal represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni setraducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice unacantidad excesiva de triptófano. Operón reprimible Regulador Operador Gen a Gen b Gen c ARNm enzimas Represor inactivo Vía metabólica del triptófano triptófano 103
  104. 104. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se uneal represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni setraducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice unacantidad excesiva de triptófano. Operón reprimible Regulador Operador Gen a Gen b Gen c ARNm enzimas Represor Vía metabólica del triptófano activo triptófano 104
  105. 105. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se uneal represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni setraducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice unacantidad excesiva de triptófano. Operón reprimible Regulador Operador Gen a Gen b Gen c ARNm Represor activo enzimas Represor inactivo Vía metabólica del triptófano triptófano
  106. 106. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se uneal represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni setraducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice unacantidad excesiva de triptófano. Operón reprimible Regulador Operador Gen a Gen b Gen c ARNm Represor activo Represor inactivo triptófano 106
  107. 107. ÍNDICE1- Los genes2- La trascripción de la información genética: Síntesis y maduración del ARN.3- El código genético4- Traducción de la información genética: Síntesis de proteínas 107
  108. 108. 108

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