Clase de transcripcion 4°

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Clase de transcripcion 4°

  1. 1. Transcripción del materialgenético.North AmericanCollegeCuarto Medio“B”
  2. 2. Recordemos que; el ADN es la moléculaencargada de almacenar la información quecaracteriza a un organismo, tanto estructuralcomo funcionalmente. Sin embargo por eltamaño que tiene esta molécula, no es posibleque ella directamente participe de latraducción o síntesis de proteínas. Por ello esque existen los ARN, que toman a su cargo laformación de proteínas, que constituyen laexpresión del mensaje.
  3. 3. ADN ARN PROTEINASReplicación Transcripción TraducciónRetrotranscripción
  4. 4. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍAMOLECULAREl ADN forma una copia de parte de sumensaje sintetizando una molécula deARN mensajero (transcripción), la cualconstituye la información utilizada porlos ribosomas para la síntesis de unaproteína (traducción).
  5. 5. ARNPor tanto, el mensaje genético se realizaen dos etapas sucesivas, en las que elARN es un intermediario imprescindible.TIPOS:ARN mensajeroARN ribosómicoARN transferente
  6. 6. ARN mensajero• Copia de una parte del ADN• Información utilizada por los ribosomaspara unir los aa en el orden adecuado yformar una proteína concreta.• Vida muy corta.• 3-5% del ARN celular.
  7. 7. ARN ribosómicoForma parte de los ribosomas (junto con unconjunto de proteínas básicas).También se denomina ARN estructural.Participa en el proceso de unión de los aa parasintetizar las proteínas.80-85% del ARN celular total
  8. 8. ARN transferente• Transporta los aa hasta los ribosomas.• Cada molécula de ARNt transporta un aaespecífico.• 10% ARN celular.
  9. 9. TRANSCRIPCIÓN• Transcripción = síntesis de ARN.• Ocurre en el interior del núcleo.• Necesita:– Una cadena de ADN que actúe como molde.– Enzimas: ARN-polimerasa.– Ribonucleótidos trifosfato de A, G, C y U.• Proceso:– Iniciación– Elongación– Terminación– Maduración.
  10. 10. TRANSCRIPCIÓNINICIACIÓN Comienza cuando la ARN-polimerasa reconoceen el ADN que se va transcribir una señal queindica el inicio del proceso = centrospromotores. Caja TATA Centros promotores = secuencias cortas debases nitrogenadas.
  11. 11. TRANSCRIPCIÓNINICIACIÓN La ARN-polimerasa hace que la doblehélice de ADN se abra  exposición dela secuencia de bases del ADN  uniónde los ribonucleótidos.
  12. 12. TRANSCRIPCIÓNELONGACIÓNAdición de sucesivos ribonucleótidos paraformar el ARN.ARN-polimerasa: “lee” ADN 3’-5’síntesis ARN 5’-3’La cadena de ARN sintetizada escomplementaria de la hebra de ADN que seutiliza como molde.
  13. 13. TRANSCRIPCIÓNELONGACIÓNComplementariedadentre las bases deADN y ARN:G-CA-UT-AC-G
  14. 14. TRANSCRIPCIÓNTERMINACIÓNLa ARN-pol reconoce en el ADN unasseñales de terminación que indican elfinal de las transcripción. ATT, ACT o ATC.Implica el cierre de la burbuja formadaen el ADN y la separación de la ARN-poldel ARN transcrito.
  15. 15. TRANSCRIPCIÓNTERMINACIÓNLa ARN-pol transcribe regiones de ADNlargas, que exceden la longitud de lasecuencia que codifica la proteína.Una enzima corta el fragmento de ARNque lleva la información para sintetizarla proteína.
  16. 16. TRANSCRIPCIÓNTERMINACIÓNExtremo 3’  se añade una secuencia deribonucleótidos de adenina  cola poli-A.Extremo 5’  se añade una caperuza permitirá identificar este extremo en elproceso de traducción posterior.
  17. 17. Maduración del ARNmAntes de ser transportado al citoplasma, seeliminan segmentos de ARNm que no participan enla síntesis de proteínas. Estos segmentos sedenominan intrones. Los segmentos de ARNm queparticipan en la síntesis de proteínas se denominanexones, y son unidos entre sí por un conjunto deenzimas presentes también el núcleo celular.
  18. 18. TRANSCRIPCIÓN:• Corresponde a la síntesisde ARN a partir de ADN.Para que la transcripción seinicie, deben existir señalesal interior de la célula queindiquen qué genes debenexpresarse.• A partir del ADN, sesintetiza una molécula deARN complementario.
  19. 19. TRANSCRIPCIÓN:Cuando en la secuencia de ADN aparece una C, las enzimasagregan una G a la molécula de ARN en formación, yviceversa.Si aparece una T en la molécula de ADN, agrega una A en lade ARN y cuando en la secuencia de ADN aparece una A, alARN se le agrega una U.
  20. 20. TRANSCRIPCIÓN:De esta manera, si un gen está formado por 800nucleótidos de ADN, el ARN que se sintetice seráuna molécula complementaria de 800 nucleótidos.Este tipo de ARN se denomina ARN mensajero.
  21. 21. Etapas de la transcripciónEN RESUMEN• Descondensación de la cromatina.• Separación de las hebras de ADN (ruptura de los enlaces puentes dehidrógeno), gracias a la enzimahelicasa.• Localización de un gen, por factores detranscripción (proteínas), uniéndose auna región cercana al sitio de inicio:TAC.• La enzima ARN polimerasa inicia lalectura del ADN y la síntesis del ARNmensajero complementario, a partir dela lectura de la secuencia TAC y finalizaal llegar a una secuencia de términoconformada por ATT, ACT o ATC.
  22. 22. La síntesis de ARN incluye laseparación de las cadenasdel ADN y la síntesis de unamolécula de ARN en ladirección 5 a 3 por la ARNpolimerasa, usando una delas cadenas del ADN comomolde.La complementación en elapareamiento de las bases, A, T, G,y C en el molde del ADN determinanespecíficamente al U, A, C, y G,respectivamente, en la cadena deARN que es sintetizada.
  23. 23. La ARN polimerasa cataliza a lareacción química de la síntesis delARN en la cadena molde del ADN.
  24. 24. Transcripción del ADNTodas las clases de ARN se forman por _____________, que es unaforma de copia del ADN diferente a la replicación.En el caso de la transcripción se copia sólo una hebra del ADN, la quese denomina ______________.transcripcióntemplado
  25. 25. Transcripción del ADNOtra diferencia es el hecho de que la enzima responsable de la formación delARN es la __________________, la que además en este proceso de lectura realizaun cambio en la complementación de bases, ya que en el ARN el nucleótidotimina es reemplazado por uracilo.La hebra de ADN se abre parcialmente para exponer una de sus hebras, lo cuales un requisito indispensable para que actúe la ARN polimerasa, la que es leídapor la enzima para generar la hebra de ARN (monocaternario).ARN polimerasa
  26. 26. Transcripción del ADNEl proceso de transcripciónpermite que el mensajegenético pueda copiarse en laforma de una molécula de_____. El ARNm equivale a ungen. El ADN no sale delnúcleo.Los tipos de ARN que seforman y que participan en lasíntesis de proteínas son tres:ARNm (mensajero), ARNt(transferencia) y ARNr(ribosomal).ARN
  27. 27. ¿?Resuelve las actividades dela guía.Cuestionario N°2Estudia, no dejes que loscontenidos se acumulen.
  28. 28. EXPRESIÓN DEL MENSAJEGENÉTICO• La información genética es la causade la síntesis de proteínasespecíficas, entre ellas lasenzimas, responsables de lascaracterísticas estructurales yfuncionales de un organismo.
  29. 29. TRADUCCIÓN• Traducción = síntesis de proteínas.• Se necesita:• Ribosomas• ARN mensajero• Aminoácidos• ARN de transferencia• Enzimas y energía
  30. 30. TRADUCCIÓNRIBOSOMASOrgánulos citoplasmáticos. Complejossupramacromoleculares. (ARNr y Prot.)Formados por 2 subunidades:Subunidad pequeña se une ARNmSubunidad grande se unen aaSe unen cuando van a sintetizar proteínas
  31. 31. TRADUCCIÓNAntes de que se inicie la síntesis:activación de los aa que van a ser unidos(citoplasma)Cada aa se une a una molécula de ARNtespecífica por su extremo 3’Complejo: aminoacil-ARNt
  32. 32. TRADUCCIÓNINICIACIÓN Codón iniciador (ARNm): AUG se une a la subunidadmenor. Fijación del primer aminoacil-ARNt, con el anticodóncorrespondiente: UAC Inicio: unión de subunidad mayor.COMPLEJO DEINICIACIÓN
  33. 33. TRADUCCIÓNINICIACIÓNLa porción de ARNmcubierta por elribosomacorresponde a 6nucleótidos = 2codones.Sitio PSitio A
  34. 34. TRADUCCIÓNELONGACIÓNLa cadena peptídica se sintetiza por la unión delos sucesivos aa que se van situando en elribosoma transportados por loscorrespondientes ARNt.El ribosoma se desplaza a lo largo de la cadenade ARNm.
  35. 35. TRADUCCIÓNELONGACIÓN3 subetapas:o Unión de un aminoacil ARNt al sitio Ao Formación del enlace peptídicoo Translocación del dipéptido al sitio P
  36. 36. TRADUCCIÓN
  37. 37. TRADUCCIÓNTERMINACIÓN Existen 3 codones de terminación:UAA, UAG, UGA. No hay ARNt con los anticodonescorrespondientes. Cuando el ribosoma llega a uno de ellos,la cadena peptídica se acaba.
  38. 38. TRADUCCIÓNTERMINACIÓN
  39. 39. TRADUCCIÓN
  40. 40. TRADUCCIÓNComo consecuencia se libera:La cadena proteicaLas 2 subunidades ribosómicasseparadasEl ARNm
  41. 41. TRADUCCIÓN• La velocidad de síntesis proteica es alta:hasta 1400 amioácidos por minuto.• Varios ribosomas pueden leer a la vez unmismo ARNm = polirribosoma o polisoma.Mayor efectividad y ahorro de tiempo.
  42. 42. TRADUCCIÓNEl ARNm se“desplaza” a travésdel ribosoma, en elcual ocurre la“lectura” de cadauno de los codonesdel ARNm.
  43. 43. TRADUCCIÓNUna vez que el ARNm hamadurado, se produce lasíntesis de proteínas apartir de la “lectura” deeste ARNm. Este procesoocurre en los ribosomaspresentes en el citoplasma.
  44. 44. TRADUCCIÓN• Cada vez que un codón es leído, se añade un nuevoaminoácido a la proteína que se está sintetizando.• Comienza con la lectura del primer codón en elARNm: AUG ( secuencia complementaria al sitio deinicio de la transcripción: TAC ). Este codón codificapara el aminoácido metionina. Por lo tanto, esteaminoácido se encuentra en el extremo inicial detodas las proteínas.
  45. 45. ARN de tranferencia: “traduce” elmensaje para la síntesis deproteínas. Se unen a un codón através de una de susregiones, llamada anticodón, porcomplementariedad de bases.Para cada codón en el ARNmexisten moléculas de ARNt quecontienen un anticodóncomplementario. Existen también64 moléculas de ARNt.
  46. 46. Código Genético.
  47. 47. Código Genético.El código se arma sobre la base de los _________ nucleótidos queconforman al ARN, más específicamente el ARN mensajero. Estos cuatronucleótidos representan un “abecedario”. El código contienecombinaciones de a tres (tripletes) que reciben la denominación de________.Al observar el código genético completo se puede apreciar que cadacodón determina un aminoácido. Sin embargo, de esta mismaobservación se desprende que un aminoácido está determinado pormás de un codón, por ejemplo, el aminoácido prolina es codificado porlos codones CCU, CCC, CCA y CCG. Esta característica del códigogenético se conoce como ________________ o _________________.Existen tres combinaciones (codones) que no determinan ningúnaminoácido: UAA, UGA y UAG. Estos se denominan sin sentido yrepresentan una señal de terminación de la traducción.Otra característica del código genético es su ______________, es decir,las mismas claves son utilizadas por todos los seres vivos.cuatrocodóndegeneración ambigüedaduniversalidad
  48. 48. Síntesis de proteínasAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNm1. ARN mensajero (ARNm)Corresponde a una copia equivalente del ADN queespecifica el número de aminoácidos de la proteína y elorden en que se encontrarán. Se organiza en secuencias detres nucleótidos (tripletes) que se denominan __________,por ejemplo UAC.codones
  49. 49. Síntesis de proteínasP A2. RibosomasRepresentan el lugar físico en el que ocurre la síntesisproteica (traducción). Cada ribosoma corresponde a unaasociación de ___________ y un conjunto de ARNdenominados ____________ (ARNr). El ARNr es el másabundante en la célula (70-80 %).proteínasribosomales
  50. 50. Síntesis de proteínas3. ARN transferencia (ARNt)AUULa función del ARNt es llevar aminoácidos hacia el lugar desíntesis de proteínas: el ribosoma. El ARNt funciona como unadaptador que traduce el codón del ARNm. Para ello el ARNttiene un triplete denominado ______________.anticodón
  51. 51. Etapas de la traducción1. ActivaciónEl primer paso que debe ocurrir es la unión química del______________ a su ARNt. Este paso se conoce también comocarga. Este proceso requiere consumo de ATP y la participaciónde enzimas, la aminoacil ARNt sintetasa. Esta enzima esaltamente específica, ya que reconocen a un solo tipo deaminoácido y un subgrupo de ARNt.aminoácido
  52. 52. AUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmP AEtapas de la traducción2. IniciaciónLos ribosomas son estructuras que se arman sólo al momentode la traducción. Antes se encuentran separadas en sussubunidades _______ y ________.mayormenor
  53. 53. P AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmUACMetEl primer evento que ocurre es la unión de la subunidad menoral ARNm. El complejo de iniciación se arma de tal manera que elprimer ARNt se une al sitio ___ del ribosoma.P2. Iniciación
  54. 54. 2. IniciaciónP AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmUACMetA continuación se une la subunidad mayor estableciéndose laestructura mínima para iniciar la lectura del resto del ARNm. Estaunión es de tal forma que el primer codón del ARNm quedadispuesto en el sitio P del ribosoma. El sitio ___ queda libre paraleerse los siguientes codones del ARNm.AAl revisar en el código genético el codón AUG encontramos elaminoácido _____________. Este corresponde a un codón de inicio quese encuentra tanto en procariontes como eucariontes.metionina
  55. 55. P AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmUACMetUUAAsnLa elongación comenzará cuando se inicia la lectura del resto de loscodones del ARNm. Para ello el segundo codón, ____, queda en el sitioA del ribosoma. Luego el ARNt correspondiente lee el codón e ingresa.El anticodón es ____ y el aminoácido transportado es _________________(Asn). De esta forma el ARNt funciona como un _____________ o_________________, leyendo los codones del ARNm y colocando elaminoácido correspondiente.AAUUUA asparraginaadaptadorinterprete3. Elongación
  56. 56. 3. ElongaciónP AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmUACMetUUAAsnLuego del ingreso del segundo ARNt los aminoácidos quedanenfrentados.
  57. 57. 3. ElongaciónP AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmUACMetUUAAsnLa enzima peptidil transferasa cataliza la formación del________________ entre los dos aminoácidos.enlace peptídico
  58. 58. 3. ElongaciónP AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmMetUUAAsnSe retira el primer ARNt que había ingresado con lo quequeda libre el sitio ___ del ribosoma.P
  59. 59. P AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmMetUUAAsn3. ElongaciónEl ribosoma ________ sobre el ARNm de forma que el sitio A quedanuevamente libre para continuar con la traducción del ARNm. Estaacción del ribosoma permite que la lectura del ARNm seaordenada.avanzaExplica los eventos que deberán ocurrir a continuación
  60. 60. 4. TerminaciónP AAUG AAU UUC CUG UUA UUU UGAARNmMet Asn Phe Leu LeuAAAPheEl codón _____ es un codón sin sentido que determina el terminode la traducción (STOP). Este codón es importante porque marcaen forma precisa la longitud del péptido en formación. De estamanera se determina parte del concepto de estructura primaria delas proteínas.El ribosoma reconoce esta secuencia produciéndose eldesprendimiento del ARNm y el péptido ya formadoUGA
  61. 61. A continuación se presenta una secuencia del ADN (templado) apartir de la cual debes completar la hebra complementaria, elARNm, el ARNt y los aminoácidos correspondientes, para lo cualte puedes ayudar de la tabla que muestra el código genético.ADN templado: TAC AAT TTT TTC AGA CCA ATCADNcomplementario:ARN mensajero:ARN transferencia:Secuencia deaminoácidos:ATG TTA AAA AAG TCT GGT TAGAUG UUA AAA AAG UCU GGU UAGUAC AAU UUU UUC AGA CCAMet Leu Lys Lys Arg Gly STOP
  62. 62. Mutación génica
  63. 63. SíntesisExpresión de la información genéticaoSíntesis de proteínasSe requiere de …Unidades deconstrucción:aminoácidosRibosomasfuncionan comoun …Ordenador dela traducciónARNt (detransferencia)funcionan comoun …Traductor delmensaje genéticoARNm(mensajero)se organiza en…Codonesfuncionan comouna …Copia del mensajeque porta el ADNel conjuntoconstituye el…Código genético

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