Biosíntesis de Ácidos nucleicos (ARN) y Proteínas

Transcripción

1 Biosíntesis de Ácidos nucleicos (ARN) y Proteínas

2 Núcleo celular Dogma central de la Biología Molecular

3 Repasando los Ácidos nucleicos.

4 Empaquetamiento de ADN 46 cromosomas en las células somáticas del humano, excepción células germinales (mitad del material genético) Grado de empaquetamiento: numero de células X 1.7 m= distancia desde la tierra a la luna.

5 El GEN * Desde el punto de vista molecular, un gen es una secuencia de ADN cromosómico que contiene la información requerida para fabricar un ARN y, a través de este una proteína. * Un gen tiene un lugar especifico dentro del cromosoma locus. * En el humano hay aproximadamente genes, estos solo representan el 10% del material genético.

6 Transcripción (elementos necesarios, secuencia de reconocimiento) Estímulos del ambiente generan la producción y/o activación de factores de transcripción capacitados para actuar a nivel nuclear, Por ej. Hormonas tiroideas; Vit A (elementos respuestas) Fosforilación de beta catenina (proteína de las adhesiones célula-célula)

7 Factores de transcripción (estructuras secundarias y terciarias) Hélice-vuelta-hélice Dedos de Zinc (A) Cremallera de leucinas (B) Hélice-bucle-hélice (C) (A) (B) (C)

8 Biosíntesis de ARN mensajero

9 Pasaje de ARN maduros por los poros nucleares

10 RNAs necesarios para la síntesis proteica: -RNA de transferencia (31 tipos). -RNA ribosómicos (28S;18S; 5.8S; 5S) junto a proteínas forman los ribosomas. -RNA mensajero (miles). La síntesis de estos 3 tipos distintos de RNAs requiere de distintas RNA polimerasas (I, II, III)

11 Estructura de los ribosomas

12 ETAPAS DE LA TRADUCCIÓN: 1. Activación del aminoácido; 2. Iniciación; 3. Elongación; 4. Terminación;

13 El código genético (degenerado) dicto que aminoácido debe ser adicionado a la cadena polipeptidica.

14 Primera etapa (activación del AA): ENZ+ATP+AA ENZ-AA-AMP+PPi Segunda etapa: ENZ-AA-AMP+ARNt ENZ+AMP+ARNt-AA Terminación: EL factor de liberación (erf) reconoce los codones sin sentido: UAA-UAG-UGA Esta reacción requiere GTP Algunos antibióticos impiden la síntesis proteica : estreptomicina, tetraciclina; cloranfenicol, etc

15 POLISOMAS: Los polisomas libres son estructuras citoplasmáticas compuestas por un ARNm sobre el cual se encuentran múltiples ribosomas traduciendo una proteína.

16 La información que determina el destino postraduccional reside en la estructura primaria de las proteínas

17 REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA: Modificación del número y estructura de genes Regulación de la transcripción Regulación post- transcripción Regulación a nivel de la traducción Regulación post-traducción

18 Modificación del número y estructura de genes -Perdida de genes -Amplificación de genes -Reorganización de genes -Modificaciones químicas: metilación de cisteínas en promotores.

19 Regulación de la transcripción -Condensación de la cromatina (metilación y acetilación de Histonas), por ej. cromosoma X inactivo en la mujer. -Elementos regulatorios, factores de transcripción: activadores y represores

20 Regulación post-transcripción -Splicing (procesamiento) alternativo del transcripto primario.

21 Regulación a nivel de la traducción -Modificaciones de los factores de iniciación de la traducción (fosforilación de Fle 2 produce su inactivación). -vida media de los ARNs, degradación por nucleasas, unión de proteínas que bloquean al ARN (P bodies).

22 Regulación post-traducción -Chaperonas - puentes disulfuro -cortes de la cadena polipeptidica: Proteasoma o proteasas como calpainas, caspasas), N terminal eliminación de Met, otros sitios. -modificación covalente: fosforilación (serina, treonina y tirosina); hidroxilación (prolina, lisina); adición de carbohidratos; lípidos; grupos prosteticos. Las proteínas sintetizadas en la célula tienen una vida media que va de pocas horas hasta varios años

23 Plegado y función de las proteínas (repasando )

24 SEÑALIZACIÓN DE PROTEÍNAS PARA SU DEGRADACIÓN: La ubiquitina es una proteína presente en células eucariotas. Su principal función es marcar otras proteínas para su destrucción, proceso que se conoce como proteólisis. Varias moléculas de ubiquitina se anclan a la proteína a eliminar, esta se mueve hacia el proteasoma, donde se lleva a cabo la proteólisis. Puede marcar incluso proteínas de la membrana de la célula, por ejemplo receptores, para que sean eliminadas de la membrana.

25 MUTACIÓN GENÉTICA: Anemia falciforme (beta globina, Valina reemplaza a el Ácido Glutámico). Corrimiento del marco de lectura Talasemia gen distrofina, distrofia muscular de Duchenne sarcoma de Fwing Presencia de conjuntos adicionales de cromosomas Síndrome del triple X Aumenta o disminuye el numero de cromosomas Trisomia del cromosama 21, sindrome de down; Sindrome de Turner La célula posee sistemas de reparación frente a las mutaciones