LA DUPLICACIÓ DEL DNA i LA BIOSÍNTESI DE PROTEÏNES

Transcripción

1 LA DUPLICACIÓ DEL DNA i LA BIOSÍNTESI DE PROTEÏNES

2 La duplicació del DNA i la biosíntesi de les proteïnes La duplicació del DNA. Investigacions i propietats. Mecanismes de la duplicació. La transcripció del DNA. La traducció o biosíntesi de proteïnes

3 L expressió del missatge genètic Dogma central de la biologia molecular * alguns virus

4

5

6

7 DNA molècula Gen 1 Gen 2 Gen 3 Cadena DNA (patró) 3 TRANSCRIPCIÓ mrna Codó TRADUCCIÓ Proteïna Aminoàcid

8 La transcripció Pas d una seqüència de DNA a una seqüència de RNA (RNAm, RNAr, RNAt). Enzim responsable: RNA-polimerasa Necessita: Cadena de DNA que actui com a motlle. Ribonucleòtids trifosfat (ATP,CTP,GTP,UTP). Afegir els nucleòtids en direcció 5' 3' En cèl lules eucariotes hi ha 3 tipus de RNA polimerasa, en procariotes només un tipus.

9 Propietats de la transcripció: La transcripció és selectiva: Només es sintetitza RNA a partir de determinades regions de DNA (gens). Hi ha zones de DNA que no contenen informació per ser transcrita, altres que només es transcriuen en cèl lules d'un teixit i altres que només ho fan depenent de l'estat fisiològic de la cèl lula (aquesta característica difereix de la replicació, l'objectiu de la qual era obtenir còpies de la totalitat del DNA).

10 La transcripció és monocatenària: Només es transcriu una de les cadenes de DNA. Hi ha gens continguts en una de les cadenes i gens en l'altra (aquesta característica també difereix de la replicació). La transcripció és reiterativa: Una mateixa regió de DNA pot estar sent transcrita simultàniament per diferents RNA polimerases amb la qual cosa s'obtenen múltiples còpies.

11 Mecanisme de la transcripció en procariotes Té lloc en el citoplasma. Etapes: INICIACIÓ ELONGACIÓ FINALITZACIÓ MADURACIÓ Animació transcripció 1

12 Promotor Unitat de transcripció RNApolimerasa Punt d'inici DNA Iniciació DNA desenrotllat RNA Cadena de DNAmotlle Elongació Cadena de DNAcomplementària (no motlle) RNA polimerasa Nucleòtids de RNA Elongació Extrem 3 DNA re-enrotllat RNA transcrit Direcció de la transcripció (en direcció 5' 3') Cadena de DNAmotlle Finalització RNAsintetitzat Transcrit de RNAcomplert

13 INICIACIÓ Regió promotora: seqüència de nucleòtids que indica el punt d inici de la transcripció. La cadena de DNA que conté aquesta regió serà el filament patró. La RNA-polimerasa es fixa en aquest punt, desenrotlla una volta d'hèlix i comença la polimerització.

14 ELONGACIÓ La RNA-polimerasa sintetitza el RNA complementari a la cadena de DNA motlle. L'elongació consisteix en la incorporació, un a un, dels nucleòtids complementaris. El RNA es sintetitzat en direcció 5 3. A mesura que el RNA es va sintetitzant es va desenganxant del seu motlle de DNA i la doble hèlix es torna a enrotllar.

15 FINALITZACIÓ Finalitza quan la RNA-polimerasa arriba a una seqüència en el DNA motlle anomenada terminador. La RNA-polimerasa es separa, s allibera el RNA i el DNA torna a formar la doble hèlix.

16 MADURACIÓ El producte immediat de la transcripció s'anomena transcrit primari, i abans de convertirse en rrna, mrna o trna, passa per una serie de processos que es coneixen com a maduració del RNA. En eucariotes i procariotes, el procés de maduració dels trna i rrna és semblant. Pel que fa al mrna, en procariotes, el transcrit primari no madura, és tal qual.

17 Mecanisme de la transcripció en eucariotes Té lloc en el nucli. Etapes: INICIACIÓ ELONGACIÓ FINALITZACIÓ MADURACIÓ

18 INICIACIÓ Regió promotora: seqüència de nucleòtids, seqüència de consens (CAAT, TATA) a diferents distàncies del punt d inici. Un conjunt de proteïnes, factors proteics o factors de transcripció es fixen a la regió promotora. La RNA-polimerasa II es fixa en aquest punt preparada per començar la síntesi del RNA. Tot el conjunt rep el nom de COMPLEX D'INICIACIÓ DE LATRANSCRIPCIÓ

19 Promotor 5 Caixa TATA Punt d'inici Cadena DNAmotlle Unió d'alguns factors de transcripció Factors de transcripció Unió d'altres factors de transcripció i de la RNA polimerasa II RNA polimerasa II Factors de transcripció Transcrit de RNA Complex d'iniciació de la transcripció

20 ELONGACIÓ A mesura que la RNA polimerasa II es mou al llarg del DNA desenrotlla un fragment de doble hèlix i sintetitza el RNA complementari a la cadena de DNA motlle en direcció 5 3. Després d'uns 30 nucleòtids transcrits s afegeix una caputxa constituïda per una metilguanosinatrifosfat (m7gppp) invertida a l extrem 5 del nou RNA.

21 FINALITZACIÓ La síntesi finalitza quan la RNA polimerasa arriba a la seqüència TTATTT en el DNA motlle. L enzim poli-a-polimerasa afegeix a l extrem final 3 del RNA un segment d uns 200 nucleòtids d adenina (cua de poli-a). La RNA-polimerasa es separa, s allibera el transcrit primari o prerna (RNAhn) i el DNA torna a formar la doble hèlix.

22 MADURACIÓ a mrna La ribonucleoproteïna petita nuclear (RNPpn) elimina els INTRONS (fragments de RNA no traduïbles, és a dir, sense informació). Les RNA-lligases empalmen els EXONS (fragments RNA amb informació).

23 Transcripción en eucariotas Promotor Unidad de transcripción Iniciación ARN ARN-polimerasa m 7 -Gppp Elongación Capucha 5' m 7 -Gppp

24 Finalización PoliA-polimerasa m 7 -Gppp Capucha 5' OH ARN heterogéneo nuclear m 7 -Gppp Capucha 5' Cola de poli-a OH

25 Maduración 5 3 Exón 1 Intrón Exón 2 Proteína RNPpn Espliceosoma 5 3 Intrón ARNm Exón 1 Exón 2 5 3

26 La caputxa i la cua poli A faciliten l'exportació del mrna des del nucli cap al citoplasma, protegeixen el mrna de la degradació per enzims hidrolítics i, un cop al citoplasma ajuden als ribosomes a fixar-se a l'extrem 5' del mrna en el procés de la traducció.

27

28