Orígenes de replicación en los cromosomas eucariotas

Transcripción

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2 Orígenes de replicación en los cromosomas eucariotas

3 REPLICON: unidad del DNA en la cual ocurren actos individuales de replicación. El replicón contiene un origen donde comienza la replicación y un final donde esta se detiene y contiene todos los elementos de control necesarios para la replicación. En el genoma de procariotas existe un único replicón, aquí la unidad de replicación y de segregación coinciden. En el genoma de eucariotas la unidad de segregación esta compuesta de múltiples replicones.

4 La replicación del ADN requiere muchas enzimas y factores proteicos La replicación en E. Coli requiere 20 o más enzimas diferentes. El complejo proteico completo Sistema ADN replicasa o replisoma Helicasas: separan las dos cadenas parentales usando energía química del ATP Topoisomerasas: eliminan la tensión topológica de la estructura helicoidal. Proteínas fijadoras de ADN: estabilizan las cadenas separadas Primasas: sintetizan los cebadores de ARN ADN polimerasas: Eliminan los fragmentos de ARN y los reemplazan por ADN Elongación Corrige errores ADN ligasas: sellan las mellas

5 TRANSCRIPTASA INVERSA: enzima que catalizan la síntesis de ADN dirigida (usando como molde) por ARN Replicación de retrovirus Replicación de DNA de células Transposición de la secuencia de ADN de una localización cromosómica a otra 40% ADN genómico humano deriva de la transcripción inversa Se utilizan experimentalmente para hacer copias de ADN a partir de ARN

6 Daños en el ADN Daño espontáneo del DNA por desaminación de A, C y G Daño espontáneo del DNA por depurinación (A, G) Daño en el DNA inducido por radiación a luz UV y por agentes químicos REPARACIÓN DEL ADN INVERSION DIRECTA DEL ADN DAÑADO, por enzimas Reparación por escisión de bases Reparación por escisión de nucleótidos

7 RECOMBINACION Iniciación de la recombinación por roturas de doble hebra

8 TRANSPOSICION Transposición de secuencias de inserción- bacterianos

9 METABOLISMO DEL RNA

10 TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA DNA * Transcripción RNAm Traducción Proteínas Replicación * Transcripción inversa La información contenida en el ADN se expresa en las células por medio de una cadena de procesos llamada FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA.

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12 TIPOS DE ARN ARN mensajeros (m ARN) sirven de moldes para la síntesis de proteínas, llevan la información desde el DNA hasta la maquinaria de síntesis de proteína de la célula. ARN de transferencia (t ARN) es la molécula que transfiere los aminoácidos desde los pools de aminoácidos solubles a los ribosomas y asegura el ordenamiento de estos en la secuencia adecuada, indicada por el mensajero, antes de formar la unión peptídica. ARN ribosómicos (r ARN) se asocian a 70 a 80 proteínas formando los ribosomas. Micro ARN (mi ARN) cortos, reguladores de la expresión génica (siarn, cortos interferentes) ARN pequeños nucleares (ARN sn) participan del corte y empalme de los pre- ARN ARN pequeños citoplasmáticos (ARN sc) TODO EL RNA CELULAR ES SINTETIZADO POR LAS ARN POLIMERASAS La RNA polimeraza requiere: 1) Un molde. Puede ser ADN de doble o simple hebra 2) Los cuatro ribonucleósidos trifosfato: ATP, GTP, CTP y UTP. 3) Mg ++ La reacción que cataliza: (ARN) n residuos + ribonucleósidos trifosfato (ARN) n + 1 residuos + PPi

13 Hebra no molde de ADN (+) o codificante Hebra molde de ADN (-) Transcripto de ARN COMPARACIÓN ENTRE LA SÍNTESIS DEL DNA Y DEL RNA SEMEJANZAS A- Dirección de la síntesis B- Mecanismo de elongación C- Hidrólisis del nucleósido trifosfato para dar PPi. DIFERNCIAS A- La ARN pol. no requiere cebador B- En la síntesis de ARN el ADN se mantiene intacto, en la síntesis del ADN se conserva la mitad. C- La ARN polimerasa carece de actividad nucleásica.

14 Secuencia de los promotores de E. coli SITIO DE INICIO DE TRANSCRIPCION

15 Transccripción de la ARN polimerasa de E. coli

16 Transcripción: síntesis de ARN dirigida por ADN, catalizada por la ARN polimerasa

17 Terminación de la transcripción Terminación de la transcripción FORMACIÓN DE HORQUILLA PROTEINA DE TERMINACION Rho

18 Muchos genes procarióticos están regulados en unidades llamadas operones La mayoría de los marn procarióticos son policistrónicos. El conjunto formado por el grupo de genes, el promotor y las secuencias adicionales implicadas en la regulación, se denomina OPERÓN. Control negativo o positivo de la transcripción

19 FACTORES DE TRANSCRIPCION: proteínas específicas necesarias para que la ARN polimerasasa II inicie la transcripción (10% genes humanos) FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN GENERALES (transcripción en todos los promotores de la polimerasa II) OTROS FACTORES TRANSCRIPCIONALES (unen a secuencias de ADN que controlan la expresión de genes individuales)

20 MADURACION DE LOS ARN ARNm en procariotas se utilizan para la síntesis de proteínas mientras se transcriben ARNm eucariotas deben modificarse antes de salir al citoplasma ARNr y ARNt son modificados en procariotas y eucariotas Maduración del ARN ribosómico Cortes Adición de grupos metilos a bases y azúcares a nucleótidos Conversión de uridinas a pseudouridinas Maduración del ARNr eucariota en nucléolo

21 Maduración del ARN de transferencia ARNasa Ribozima: enzima en la cual el componente catalítico está dado por un ARN en vez de proteína Modificación del 10% bases

22 Maduración del RNAm en eucariotas Endonucleasa Poi A polimerasa

23 Mecanismos de corte y empalme (splicing) del prearnm

24 Espliceosomas: complejos de proteínas y ARNsn (ARN nuclear de pequeño tamaño) donde ocurre el corte-empalme ARNsn: U1, U2, U4, U5 y U nuclótidos unen a proteínas formando Ribonucleoproteínas (RNPsn)

25 SINTESIS PROTEICA

26 TRADUCCION: síntesis de polipéptidos guiada por un ARNm Etapa final de la expresión génica Primer paso para la obtención de una proteína funcional (procesamiento)

27 CÓDIGO GENÉTICO ES LA RELACIÓN ENTRE LA SECUENCIA DE BASES DEL ADN (O DE SU ARN TRANSCRIPTO) Y LA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS EN LAS PROTEÍNAS. CARACTERÍSTICAS: 1)Relación de codificación: 3 bases codifican para 1 aminoácido. El conjunto de 3 bases que codifican para 1 aminoácido se llama codón. 2) El código no tiene superposiciones o solapamiento: Si la secuencia en el ADN es ABCDEF aa1 aa2 3) No tiene comas: La secuencia de bases se lee secuencialmente a partir de un punto fijo. El primer codón de la secuencia establece un marco de lectura. 4) Se dice que el código genético es degenerado: porque para la mayoría de los aminoácidos hay más de un codón que lo codifique. Los codones que codifican para un mismo aminoácido se llaman sinónimos. 5) Es casi universal.

28 ANÁLISIS DEL CÓDIGO GENÉTICO 61 codones codifican para aminoácidos 3 son codones de terminación UAG, UAA y UGA Solo Metionina y Triptofano son codificados por 1 codón Los restantes tienen 2 o más tripletes Leu, Arg, y Ser tienen 6 codones cada uno. Hay un codón de inicio: AUG, que corresponde a la Metionina.

29 70-80 nucleótidos Estructura de los RNAt

30 ACTIVACION DEL ARNt Unión del aminoácido al ARNt Aminoacil ARNt sintetasa

31 ESTRUCTURA RIBOSOMICA Formación del enlace peptídico está catalizada por ARNr de la subunidad mayor del ribosoma, por lo tanto, por una ribozima

32 UTR regiones que no se traducen Policistrónicos Monocistrónicos

33 m7g: 7-metilguanosina SEÑALES DE INICIO DE LA TRADUCCION

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35 INICIO DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS

36 EF 2 ELONGACIÓN DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS SITIOS: P:peptidil, A: aminoacil, E: liberación

37 UAA, UAG, UGA TERMINACION DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS