Trascripción. Traducción

Transcripción

1 Trascripción y Traducción 1

2 2

3 Tipos de ARN 3

4 Molécula lineal que contiene información genética copiada del ADN. Tiene regiones codificadoras y regiones no codificadoras como la cabeza o líder y la cola. Los mensajeros de eucariotas tienen un cap o gorra en el extremo 5 y una cola polya en el extremo 3. Dirección de la transcipción El ARN mensajero tiene un principio, una secuencia y un final. 4

5 Juega un papel crítico en la síntesis de proteínas llevando AA al ribosoma Tienen una estructura tridimensional muy bien definida Amino ácido ARNm 5 GTAAAGTCCCTTTAGC 3 Anti codon Doble papel: adaptador que reconoce al amino ácido en el extremo 3 El anticodón se empareja con el codón en el ARNm Estructura del ARNt 5

6 ARN de transferencia 6

7 ARNnp (nucleadores pequeños) 7

8 8

9 ARN ribosómico P A 9

10 TRANSCRIPCIÓN 10

11 11

12 Transcripción 12

13 13

14 La transcripción: Síntesis de ARN. 5 ARNpolimerasa 3 3 A U G U G C G G C U G C T A C A C G C C G A C G 5 (i) ARN ADN Transcripción: 1- Iniciación: Una ARN-polimerasa comienza la síntesis del precursor del ARN a partir de unas señales de iniciación "secuencias de consenso " que se encuentran en el ADN. ARNpolimerasa T A C G A A C C G T T G C A C A T C A U G C U U G G C A A C G U G 14

15 Transcripción: 2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en dirección 5' 3'. Después de 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) de metil-gtp en el extremo 5 con función protectora. ARNpolimerasa T A C G A A C C G T T G C A C A T C A U G C U U G G C A A C G U G m-gtp Transcripción: 3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la región terminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una polia-polimerasa añade una serie de nucleótidos con adenina, la cola polia, y el ARN, llamado ahora ARNm precursor, se libera. polia-polimerasa m-gtp A U G C U C G U G U A G A A A A A ARNm precursor 15

16 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las ARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro. ARNm maduro precursor Cabeza AUG UAG cola AAAAAA Maduración del ARNm (Visión de conjunto). Región codificadora del gen ADN Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador TAC ATC ARNm precursor Cabeza E1 I1 E2 I2 E3 cola AAAAAA AUG UAG ARNm maduro Cabeza AUG UAG cola AAAAAA 16

17 En el núcleo tiene lugar la transcripción de los genes codificadores de proteínas. El resultado es un ARN mensajero que posee secuencias de dos tipos: con y sin función codificadora, llamados respectivamente exones e intrones. Supongamos el siguiente transcrito de ARN de un gen: ARNm maduro Los intrones son eliminados mediante la unión de los exones; 17

18 La mayoría de los intrones se degradan Y sólo se genera un ARNm maduro ARNm maduro 18

19 Constitutivo Splicing Alternativo Cada intrón es removido y todos lo exones son incorporados al ARNm maduro Se producen múltiples formas de ARNm maduros debido al empalme diferencial de algunos exones Solo existen 20 amino ácidos pero 64 codones posibles DNA mrna mrna codons threonine proline glutamate glutamate lysine amino acids 19

20 TRADUCCIÓN 20

21 Aminoácido + ATP Aminoácido adenilado + PPi aminoacil-trna sintetasa Aminoácido adenilado + trna Aminoacil-tRNA + AMP Consumo 2 enlaces Alta energía 21

22 Inicio de la traducción Elongación de la cadena polipeptídica 22

23 Fin de la traducción 23

24 Síntesis de proteínas. Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder del ARNm y el ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína. Se les une entonces el complejo formado por el ARNt-metionina (Met). La unión se produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta la metionina. Subunidad menor del ribosoma P A 5 AAAAAAAAAAA 3 A U G C A A U G C U U A C G A U A G U A C Codón Anticodón ARNt ARNm (i) 1er aminoácido 24

25 Elongación I: se une la subunidad mayor a la menor completándose el ribosoma. El complejo ARNt-aminoácido 2, la glutamima (Gln) [ARNt-Gln] se sitúa enfrente del codón correspondiente (CAA).El reconocimiento activa al EF1 e hidroliza el GTP a GDP + Pi. De forma que el EF1 se disocia del ribosoma sin llevarse al al aminoacil ARNt al que estaba unido La región del ribosoma a la que se une el complejo ARNt-Gln se le llama región aminoacil (A). Subunidad menor del ribosoma 5 P A A U G C A A U A C G U U U G C U U A C G A U A G AAAAAAAAAAA 3 Consumo 1 GTP (i) Elongación II: Se forma el enlace peptídico entre el grupo carboxilo de la metionina (Met) y el grupo amino del segundo aminoácido, la glutamina (Gln). 5 P A ARNm A U G C A A U G C U U A C G A U A G U A C G U U AAAAAAAAAAA 3 25

26 Elongación III: El ARNt del primer aminoácido, la metionina (Met) se libera. 5 P A A U G C A A G U U ARNm U G C U U A C G A U A G AAAAAAAAAAA 3 Elongación IV: El ARNm se traslada, de tal manera que el complejo ARNt-Gln-Met queda en la región peptidil del ribosoma, quedando ahora la región aminoacil (A) libre para la entrada del complejo ARNt-aa 3. Se consume un GTP para realizar el desplazamiento P A ARNm 5 AAAAAAAAAAA 3 A U G C A A G U U U G C U U A C G A U A G Consumo 1 GTP 26

27 Elongación V: Entrada en la posición correspondiente a la región aminoacil (A) del complejo ARNt-Cys, correspondiente al tercer aminoácido, la cisteína (Cys). 5 P A ARNm A U G C A A U G C U U A C G A U A G G U U A C G AAAAAAAAAAA 3 Elongación VI: Unión del péptido Met-Gln (Metionina-Glutamina) a la cisteína (Cys). 5 P A ARNm A U G C A A U G C U U A C G A U A G G U U A C G AAAAAAAAAAA 3 27

28 Elongación VII: Se libera el ARNt correspondiente al segundo aminoácido, la glutamina (Glu). 5 P A U G C A A A ARNm U G C U U A C G A U A G A C G AAAAAAAAAAA 3 (i) Elongación VIII: El ARNm corre hacia la otra posición, quedando el complejo ARN t3 -Cys-Glu-Met en la región peptidil del ribosoma. 5 A U G C A A P A ARNm U G C U U A C G A U A G A C G AAAAAAAAAAA 3 28

29 Elongación IX: Entrada del complejo ARNt-Leu correspondiente al 4º aminoácido, la leucina. 5 A U G C A A P A ARNm U G C U U A C G A U A G A C G AAAAAAAAAAA 3 A A U Leu Elongación X: Este se sitúa en la región aminoacil (A). 5 A U G C A A P A ARNm U G C U U A C G A U A G A C G A A U AAAAAAAAAAA 3 29

30 Elongación XI: Unión del péptido Met-Gln-Cys con el 4º AA, la leucina (Leu). Liberación del ARNt de la leucina. El ARNm se desplaza a la 5ª posición 5 ARNm A U G C A A P A U G C U U A C G A U A G A A U AAAAAAAAAAA 3 Elongación XII: Entrada del ARNt de la leucina, el 5º AA, la arginina (ARNt-Arg). 5 ARNm A U G C A A P A U G C U U A C G A U A G A A U AAAAAAAAAAA G C U 3 30

31 Elongación XIII: Unión del péptido Met-Gln-Cys-Leu con el 5º aminoácido, la arginina (Arg). Liberación del ARNt de la leucina (Leu). El ARNm se desplaza a la 6ª posición, se trata del un codón de finalización o de stop. 5 ARNm A U G C A A P A U G C U U A C G A U A G G C U AAAAAAAAAAA 3 Arg-Leu-Cys-Gln-Met Finalización I: Liberación del péptido o proteína. Las subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm. 5 ARNm A U G C A A P A U G C U U A C G A U A G G C U AAAAAAAAAAA 3 Arg-Leu-Cys-Gln-Met 31

32 ADN Trascripción ARN Translación Proteína Traducción Célula Eucariótica 32