TRANSCRIPCION Y TRADUCCION

Transcripción

1 TRANSCRIPCION Y TRADUCCION BibliograJa: CurKs. 7ma edición. Capítulo 10. (Código fotocopiadora 2160) htp:// Asignatura: Biología para IRNR Profesora Responsable: M. Virginia Sanchez Puerta DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA El dogma central establece que la información puede fluir de un ácido nucleico a una proteína pero no de una proteína a otra proteína, ni de una proteína a un ácido nucleico. La transcripción puede generar: - ARN mensajero (ARNm) - ARN de transferencia (ARNt) - ARN ribosomal o ribosómico (ARNr) - ARN pequeños (ARNs) Sólo los ARNm son traducidos a proteínas. Los ARNt y ARNr forman parte de la maquinaria que sintekza proteinas. 1

2 TRANSCRIPCION Río arriba Río abajo. Hebra codificante Region de ADN que codifica un gen y se transcribe (ADN) AGCTTATACGTCTCGATGCCCTGTCTAGTGTTGAGTATGCGTTTGTAA Hebra molde (ADN) CUCGAUGCCCUGUCUAGUGUUGAGUAUGCGUUUGTAA La ARN polimerasa se une a un promotor en la cadena de ADN que señaliza el inicio de la transcripción y se encuentra río arriba del gen a transcribir. La nueva molécula de ARN se sintekza en senkdo 5-3 a parkr de la hebra de ADN molde por apareamiento de bases. Reacción química catalizada por la enzima ARN polimerasa La enzima ARN polimerasa añade los ribunucleókdos trifosfato al Carbono 3 de la cadena de ARN. La energía de la síntesis de la cadena de ARN se obkene de los 2 enlaces fosfatos presentes en los ribonucleokdos UTP, GTP, ATP, CTP que se suman a la cadena de ARN. 2

3 CONCEPTO DE GEN GEN: El concepto fue cambiando en el 7empo. un gen : una enzima un gen : una proteína un gen : varias posibles cadenas polipepjdicas o RNA Un gen da lugar a varios Kpos de RNA: - ARNm - ARNr - ARNt - pequeños ARNs CONCEPTO DE GEN CONCEPTO ACTUAL DE GEN: segmento de ADN seguido de un promotor y que puede ser transcripto por una RNA polimerasa y originar un RNA funcional: ARNm, ARNt, ARNr. Sólo los ARNm son traducidos a proteínas. Los ARNt y ARNr forman parte de la maquinaria que sintekza proteinas. 3

4 TRADUCCION La traducción es la conversión de la secuencia de nucleókdos del ARNm en la secuencia de aminoácidos de una proteína. ParKcipan los ARNm, ARNr y ARNt. Cómo ocurre la traducción de una molécula como el ARNm formada por 4 nucleókdos diferentes en proteínas que poseen 20 amino ácidos diskntos? 1 nucleókdo codifica 1 proteína? Alcanza para 4 aminoácidos diskntos. La combinación de 2 nucleókdos codifican 1 proteína? Alcanza para 16 aminoácidos diskntos. Por lo tanto, una secuencia de al menos 3 nucleókdos se necesitan para codificar los 20 aminoácidos que se conocen. TRADUCCION El código se basa en tripletes de nucleókdos (llamados codones) Un codón del ARN (triplete de nucleókdos) codifica para 1 amino ácido. Se pueden formar 64 codones, y por lo tanto 64 amino ácidos diskntos. Sin embargo, el código genékco codifica para solo 20 amino ácidos. Hay codones redundantes (codifican el mismo amino ácido) Ej.: CCU, CCC, CCA codifican para el amino ácido Prolina. El código genékco es degenerado. 4

5 CODIGO GENETICO El código genékco es uklizado para traducir una secuencia de nucleókdos en una secuencia de amino ácidos. El código gené7co es universal: es el mismo para todos los seres vivos (con excepciones) P: pepkdilico SINTESIS DE PROTEINAS El ribosoma se une al ARNm en el siko de inicio de la traducción, junto con el ARNt iniciador. La subunidad mayor del ribosoma posee 3 sikos de unión para cada aminoacil- trna. A: aminoacílico punto de entrada para el primer aminoacido Ribosoma Amino Acido ARNm E: exit (salida) Video: translakonbacteria.mp4 5

6 SINTESIS DE PROTEINAS El enlace pepadico es un enlace covalente entre el extremo amino y carboxilo de dos amino ácidos. La energía requerida para la unión de dos amino ácidos proviene de un enlace fosfato del nucleókdo GTP, que se transforma en GDP. TRADUCCION o SINTESIS DE PROTEINAS La traducción ocurre en senkdo 5 a 3 a lo largo del ARNm maduro. Iniciación Elongación Terminación AUG La traducción se inicia siempre en el codón AUG, todas las proteínas nacientes inician con el amino ácido mekonina o formil- mekonina. 6

7 CODIGO GENETICO La traducción comienza en el codón AUG de ARNm que codifica para MeKonina. Y termina en uno de los 3 codones de terminación. TRANSCRIPCION y TRADUCCION: Diferencias entre Dominios El proceso de transcripción es muy similar en todos los seres vivos. Sin embargo, se reconocen algunas diferencias entre los 3 dominios de la vida. En procariotas, la transcripción y traducción ocurren en el citoplasma, de forma acoplada. Es decir, a medida que transcurre la transcripción, el ARNm generado comienza a traducirse. En eucariotas, la transcripción ocurre en el núcleo y la traducción en el citoplasma. Son procesos secuenciales. 7

8 TRANSCRIPCION y TRADUCCION: Diferencias entre Dominios Los ribosomas poseen 2 subunidades (mayor y menor) compuestas por moléculas de ARNr y proteínas. El número de moléculas de ARNr y de proteínas es diferente en bacterias y eucariotas. htp:// Coeficiente de sedimentación 80S Coeficiente de sedimentación 70S El codón de inicio de la traducción AUG se traduce en el amino ácido MeKonina (en eucariotas o arqueas) o en formil- mekonina (en bacterias). TRANSCRIPCION y TRADUCCION: Bacterias En procariotas, varios genes se transcriben en una única molécula de ARN, ya que poseen un único promotor al inicio del operón. DNA promotor ARN polimerasa ARNm policistrónico: un mrna codifica para varios polipépkdos En bacterias, hay una sola ARN polimersa que cataliza la síntesis de ARNm, ARNt, ARNr, ARNs. 8

9 PROCESAMIENTO DE ARN en EUCARIOTAS ARNm monocistrónico: un ARNm codifica para un solo polipépkdo La transcripción inicia en la caja TATA dentro del promotor. El transcripto primario se modifica en eucariotas: Casquete: adición de un nucleókdo modificado (CAP) en el extremo 5. Poliadenilación: se agregan ribonucleókdos de A en el extremo 3 Splicing o corte y empalme : Se eliminan los intrones y se empalman los exones. htp:// Existen 3 ARN polimerasas diferentes TATA El ARN maduro se dirige al citoplasma PROCESAMIENTO DE ARN en EUCARIOTAS Splicing alterna7vo o Empalme alterna7vo: La célula eucariota reconoce diskntos intrones y realiza el proceso de splicing de diversas formas, dando lugar a ARN mensajeros maduros diferentes, que luego dirigirán la síntesis de proteínas diskntas. Video: transcripkontranslakon.mp4 9

10 MUTACIONES: efecto en las proteínas Mutación: alteración de la secuencia de nucleókdos en un genoma La mayoría son silenciosas (no afectan el fenokpo). Algunas pueden generar cambios en las proteínas. Por ejemplo: Las mutaciones pueden ser por susktución de un nucleókdo por otro. Puede acarrear un cambio en un amino acido Las mutaciones pueden ser por inserción o deleción de un nucleókdo. Qué ocurre con la proteína resultante? Se produce un cambio en el marco de lectura de la proteína, dando lugar a una proteína disknta. DOGMA CENTRAL Nuevos descubrimientos produjeron una revisión del Dogma Central. Algunos virus son capaces de producir ADN a parkr de ARN, uklizando la enzima transcriptasa inversa. Además, algunos virus de ARN pueden replicar la molécula de ARN uklizando la enzima, ARN polimerasa dependiente de ARN. 10

11 EJERCICIOS 1. V o F: En una célula, todas las moléculas de ARN se traducen a proteínas. 2. Cómo es posible que dos células en el cuerpo humano sean diskntas teniendo exactamente el mismo genoma? 3. Nombre al menos 4 caracterískcas del código genékco. 4. Indique 3 casos en que una mutación se consideraría silenciosa. 5. Todos los codones del código genékco codifican para alguno de los 20 amino ácidos? 6. EsKme cuántos genes diskntos codifican ARNt? y ARNr? Y ARNm? 7. Qué macromoléculas componen a los ribosomas? 8. Cómo es la unión entre los amino ácidos que ocurren en el ribosoma? 9. La transcripción y traducción en mitocondrias y cloroplastos será más parecida a la de las bacterias o eucariotas? 11