Clase 7 Transcripcion Traducción
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Clase 7Clase 7
Del ADN a ProteínasDel ADN a Proteínas
Los mismos dos pasos que se producen Los mismos dos pasos que se producen en todas las proteínasen todas las proteínas::
1) DNA es transcrito a ARN1) DNA es transcrito a ARN Occure en el núcleoOccure en el núcleo ARN se mueve al citoplasmaARN se mueve al citoplasma
2) ARN es traducido a cadenas de 2) ARN es traducido a cadenas de polipéptidos, las cuáles se doblan para polipéptidos, las cuáles se doblan para formar las proteínasformar las proteínas
Pasos del ADN a ProteínasPasos del ADN a Proteínas
Tres Clases de ARNTres Clases de ARN
ARN mensajeroARN mensajero Lleva las instrucciones para la construcción Lleva las instrucciones para la construcción
de la proteínade la proteína
ARN ribosomalARN ribosomal Principal componente de los ribosomasPrincipal componente de los ribosomas
ARN de transferenciaARN de transferencia Entrega los aminoácidos a los ribosomasEntrega los aminoácidos a los ribosomas
Una subunidad del nucleótido de Una subunidad del nucleótido de ARNARN
Grupo Fostato
azúcar(ribosa)
Uracilo (base)
base(uracilo)
Grupo fosfato
azúcar (ribosa)
base(timina)
azúcar (desoxirribosa)
Apareamiento de bases durante la transcripción
ADN
ARN
ADN
ADN
Apareamiento de bases durante la transcripción del ADN
Apareamiento Apareamiento de bases de bases
durante la durante la transcripcióntranscripción
Transcripción y Replicación del Transcripción y Replicación del ADNADN
Como la replicación del ADN:Como la replicación del ADN: Los nucleótidos son agregados en dirección Los nucleótidos son agregados en dirección
5`a 3`5`a 3`
Diferente a la replicación del ADNDiferente a la replicación del ADN Hay pequeñas cadenas moldeHay pequeñas cadenas molde La ARN polimerasa cataliza la adición de La ARN polimerasa cataliza la adición de
nucleótidosnucleótidos El producto es una cadena sencilla de ARNEl producto es una cadena sencilla de ARN
PromotorPromotor
Una secuencia de bases en el Una secuencia de bases en el ADN señala el inicio de un genADN señala el inicio de un gen
Para que la transcripción ocurra, Para que la transcripción ocurra, la ARN polimerasa debe de la ARN polimerasa debe de unirse a un promotorunirse a un promotor
Región promotora
ARN polimerasa, es la enzima que cataliza la transcripción
a La ARN polimerasa inicia la transcripción en la región del promotor en el ADN. Esta reconoce una secuencia de bases localizada cerca de la región del promotor que sirve como molde. Este puede unirse a los nucleótidos de adenina, citosina, guanina y uracilo en la cadena del ARN, en el orden especificado por el ADN.
PromotorPromotor
Nuevo transcripto de ARN
ADN sin desdoblarADN molde desdoblado
Molde del ADN en el sitio seleccionado de la transcripción
b Durante la transcripción, la doble hélice del ADN comienza a desdoblarse en frente de la ARN polimersa. Pequeños segmentos de ARN nuevo se unen brevemente al molde de ADN. Los nuevos segmentos de ARN se desenrrollan del molde y las dos hebras del ADN se unen nuevamente.
Transcripción de GenesTranscripción de Genes
Dirección de la transcripción3´
Crecimiento del transcrito de ARN
5´
5´ 3´
c Qué sucede en el sitio de ensamblaje? La ARN polimerasa cataliza el ensamblaje de ribonucleótidos, uno después de otro, en la cadena de ARN, usando las bases expuestas de ADN como molde. Muchas otras proteínas asisten en este proceso.
Adición de NucleótidosAdición de Nucleótidos
d En un extremo de la región del gen, la última cadena del nuevo transcrito se desenrolla y se libera del ADN molde. Abajo se muestra un modelo para un filamento transcrito ARN
Unidad de transcripción en una cadena de ADN
exón intrón
Transcrito maduro de ARN
Cola de poli-A
cortado cortado
exón exónintrón
cap
Transcripción en el pre-ARNm
Modificación de un transcritoModificación de un transcrito
Transcrito de ARN maduro
5’ 3’
3’
Cola de poli-A
5’
Cortado Cortado
cap
Transcripción del pre- ARNm
Unidad de transcripción en una cadena de ADN
exón intrón exón exónintrón3’ 5’
Stepped Art
Código genéticoCódigo genético
Set de 64 tripletas de Set de 64 tripletas de basesbases
CodonesCodones 61 amino ácidos 61 amino ácidos
específicosespecíficos 3 codones para 3 codones para
detener ladetener la traducción traducción
ADN
ARNm
Codones de ARNm
treonina prolina glutamato glutamato lisina
amino ácidos
Código GenéticoCódigo Genético
Estructura del ARNtEstructura del ARNt
Codón en el ARNm
anticodón
amino ácidos OH
Amino-ácidosSitio de unión
codon in mRNA
anticodon in tRNA
amino acid
Estructura del ARNtEstructura del ARNtCodón de ARNm
Anticodón en el ARNt
Amino ácido
funnel
small ribosomal subunit
large ribosomal subunit
intact ribosome+
RibosomasRibosomas
Túnel
Sub-unidad pequeña del ribosoma
Sub-unidad grande del ribosoma
Ribosoma intacto+
Tres etapas de la traducciónTres etapas de la traducción
IniciaciónIniciación
Elongación Elongación
TerminaciónTerminación
IniciaciónIniciación
El primer ARNt se une a la sub-El primer ARNt se une a la sub-unidad pequeña del ribosoma.unidad pequeña del ribosoma.
El complejo sub-unidad El complejo sub-unidad pequeña/ARNt se une con el pequeña/ARNt se une con el ARNm y se mueve a lo largo de ARNm y se mueve a lo largo de este, hasta encontrar el codón este, hasta encontrar el codón de iniciación AUG.de iniciación AUG.
La sub-unidad grande del La sub-unidad grande del ribosoma se une al complejoribosoma se une al complejo
Sitios de unión Sitios de unión
Sitio de unión para el ARNm
P (primer sitio de unión del ARNt)
A (segundo sitio de unión para el ARNt)
ElongaciónElongación
El ARNm pasa a través de las sub-unidades El ARNm pasa a través de las sub-unidades ribosomales.ribosomales.
El ARNt acarrea los amino ácidos hasta el sitio El ARNt acarrea los amino ácidos hasta el sitio de unión, en el orden específico segun el de unión, en el orden específico segun el ARNm.ARNm.
Los enlaces peptídicos se forman entre los Los enlaces peptídicos se forman entre los amino ácidos y la cadena polipeptídica crece.amino ácidos y la cadena polipeptídica crece.
ElongaciónElongación
amino ácido
1amino ácido
1amino
ácido
2
amino ácido 2
amino ácido
1amino ácido
1
amino ácido
2
amino ácido
2
amino
ácido
3
TerminaciónTerminación
Se llega hasta un codón Se llega hasta un codón de terminación.de terminación.
No existe un ARNt en No existe un ARNt en este anticodóneste anticodón
Factores de liberación Factores de liberación se unen al ribosoma.se unen al ribosoma.
El ARNm y el péptido se El ARNm y el péptido se liberan.liberan.
new polypeptide chain
mRNA
Nueva cadena polipeptídica
ARNm
Sirio de unión del ARNm
P (primer sitio de unión del ARNt)
A (segundo sitio de unión del ARNt)
iniciación
Elongación
Amino ácido 1
Amino
ácido 2
Amino ácido 1 Amino
ácido 2
a Un ARNm maduro deja el nucleo a trevés de los poros nucleares.
c La iniciación termina cuando la sub-unidad pequeña y grande del ribosoma se unen y forman un complejo.
b Iniciación, el primer paso de la traducción del ARNm comienza con la unión del ARNt de iniciación con la sub-unidad pequeña.
d El ARNt de iniciación se une al ribosoma.
e Una de las moléculas del ARNr.
f El primer ARNt es liberado
g Un tercer ARNt se une al siguiente codón.
h El paso f y g se repite
terminación
i Unn codòn de terminación llega al área en la cual se está creando la nueva cadena.
j El polipéptido es liberado del ribosoma.
k Las dos sub-unidades ribosomales se separan.
Qué sucede con la nueva Qué sucede con la nueva cadena polipeptídica?cadena polipeptídica?
Algunas permanecen en el citoplasma.Algunas permanecen en el citoplasma.
Otras entran al retículo endoplasmático y Otras entran al retículo endoplasmático y se mueven a través del sistema de se mueven a través del sistema de citomembranas en donde el péptido es citomembranas en donde el péptido es modificado.modificado.
RepasoRepasogeneralgeneral
Transcripción
Traducción
ARNm ARNr ARNt
ARNm maduro (procesado)
Subunidades ribosomales
ARNt maduro
Mutaciones de genesMutaciones de genes
Sustituciones puntualesSustituciones puntuales
Inserciones Inserciones
DelecionesDeleciones
Sustituciones puntualesSustituciones puntuales
Tripleta de bases originales en la banda del ADN
Durante la replicación, las enzimas hacen la sustitución de la otra base.
Una base ha sido sustituida dentro de la tripleta (rojo)
Sequencia original, no mutada.
Una mutación en un gen
Posibles resultados:
o
TERONINA PROLINA GLUTAMATO GLUTAMATO LISINA
THREONINE PROLINE VALINA GLUTAMATE LYSINE
THREONINE PROLINE GLICINA ARGININE
Parte del molde de ADN
ARNm transcrito a partir del ADN
Sequencia de amino ácidos resultante
Base sustituida en el ADN
ARNm alterado
altered amino acid sequence
Deleción en el ADN
altered mRNA
altered amino acid sequence
Mutaciones de cambio de encuadreMutaciones de cambio de encuadre
TERONINA PROLINA GLUTAMATO LISINA
TERONINA PROLINA ARGININA
Sequencia de amino ácidos alterada
ARNm alterado
Sequencia de amino ácidos alterada
Tasa de mutación Tasa de mutación
Cada gen tiene su tasa de mutación Cada gen tiene su tasa de mutación característica.característica.
En promedio los eucariotas tienen entre En promedio los eucariotas tienen entre 1010-4-4 y 10 y 10-6-6 por gen por generación por gen por generación
Solo las mutaciones que se dan en la Solo las mutaciones que se dan en la línea germinal pueden pasar a la siguiente línea germinal pueden pasar a la siguiente generación.generación.
MutágenosMutágenos
Radiaciones ionizantes (rayos X)Radiaciones ionizantes (rayos X)
Radiaciones no – ionizantes (UV)Radiaciones no – ionizantes (UV)
Químicos sintéticos y naturales.Químicos sintéticos y naturales.