COMPOSICION QUIMICA ADN- ARN

Transcripción

1 COMPOSICION QUIMICA NUCLEOTIDO ADN- ARN AZUCAR BASE FOSFATO

2 AZUCARES (Pentosas): ADN Desoxiribosa ARN Ribosa BASES NITROGENADAS: Púricas ADN y ARN: Adenina- Guanina Pirimídicas ADN: Citocina- Timina ARN: Citocina- Uracilo

3 Azucares Pentosas

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5 ACIDOS NUCLEICOS Son cadenas de nucleótidos unidos por uniones FOSFODIESTER Ligan un fosfato al carbono 3 del azúcar de un nucleótido con el Carbono 5 del azúcar del nucleótido adyacente.

6 UNION FOSFODIESTER

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8 ACIDOS NUCLEICOS Todos los organismos tienen información que les permiten coordinar sus procesos y la trasmiten de generación en generación. Información genética en el ADN y es heredada por él: Replicación. Información genética trasmitida: Transcripción- Traducción ADN ARN Proteínas

9 FLUJO DE LA INFORMACIÓN GÉNICA Replicación ADN Retrotranscripción Transcripción ARN Replicación Traducción del ARN PROTEINAS

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11 ADN Doble cadena de nucleótidos unidas por puentes de hidrógeno y mediante la secuencia de bases nitrogenadas: ADENINA- TIMINA GUANINA - CITOCINA

12 Molécula de ADN

13 FUNCIONES DEL ADN 1- Replicarse antes de que la célula se divida (información génica de generación en generación): REPLICACION 2- Fabricar ARN: TRASCRIPCIÓN y a través de éste, en la mayoría de los casos, fabricar proteínas: TRADUCCION

14 REPLICACIÓN Es semi-conservativa Empieza en un punto de origen y transcurre en forma bidireccional La síntesis de ADN transcurre de 5 a 3 y lee de 3 a 5 El ADN es sintetizado por ADN polimerasas que son muy precisas Intervienen muchas otras enzimas y factores proteicos

15 BURBUJA DE REPLICACION ORI: lugar donde se inicia

16 ADN Polimerasas que sintetizan y reparan ADN Helicasas que separan la cadena Topoisomerasas que alivian la tensión de la estructura helicoidal Proteinas fijadoras de ADN que estabilizan las cadenas separadas Primasas que sintetizan los cebadores o primers (ARN) ADN Ligasas que reparan los enlaces fosfodiester rotos después de la separación de los primers y permite unir los diferentes sectores de una misma hebra de ADN

17 ADN POLIMERASAS Hay 5 ADN polimerasas: alfa, beta, gamma, delta y épsilon: Delta y epsilon dirigen la replicación y la epsilon realiza reparación del ADN. Alfa dirige la cadena retardada. La gamma, delta y epsilon eliminan nucleótidos incorrectos en el estremo 3 Beta repara el ADN. Gamma replica el ADN mitocondrial.

18 REPLICACIÓN DEL ADN ORI CTACCGATTACGGCAATT UAAUGC AUUACG3 5 GATGGCTAATGCCGTTAA ORI Las flechas indican la dirección en que polimeriza la ADN polimerasa leyendo el molde LEE de 3 a 5 y CONSTRUYE únicamente de 5 a 3

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20 FRAGMENTOS DE OKAZAKI Las ADN polimerasas solamente sintetiza ADN en la dirección 5 a 3, la síntesis de una de las hebras se puede realizar de forma continua, mientras que en la otra hélice se sintetiza en pequeños fragmentos (fragmentos de Okazaki).

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22 REPLICACION

23 REPLICACION

24 CÓDIGO GENÉTICO Crick (1958) propuso la Hipótesis de la Secuencia Existe una relación entre la ordenación lineal de nucleótidos en el ADN y la ordenación lineal de aminoácidos en los polipéptidos (Proteínas)"

25 se plantearon dos preguntas: Existe algún código o clave que permite pasar de la secuencia de nucleótidos en el ADN a la secuencia de aminoácidos en las proteínas? Cómo se convierte la información contenida en la secuencia de ADN en una estructura química de proteína? Respuestas: -Estudio del desciframiento del código genético y el estudio de sus características. - Estudio de los procesos genéticos de la síntesis de proteínas: la transcripción y la traducción.

26 Hay 20 aminoácidos (ac) para reconocer y hay cuatro Bases: A- U- C- G Si se toman de a una 4 1 = 4 ac Si se toman de a dos 4 2 = 16 ac Si se toman de a tres 4 3 = 64 ac

27 CARACTERISTICAS DEL CODIGO El código está organizado en tripletes o codones: cada tres nucleótidos (triplete) se determina un aminoácido. ARNm codones ARNt..anticodones

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29 SEGUNDA BASE U C A G UUU Phe UCU Ser UAU Tyr UGU Cys U U UUC Phe UCC Ser UAC Tyr UGC Cys C UUA Leu UCA Ser UAA FIN UGA FIN A UUG Leu UCG Ser UAG FIN UGG Trp G CUU Leu CCU Pro CUA His CGU Arg U P R I M E R A B A S E C A CUC Leu CCC Pro CAC His CGC Arg C CUA Leu CCA Pro CAA Gln CGA Arg A CUG Leu CCG Pro CAG Gln CGG Arg G AUU Ile ACU Thr AAU Asn AGU Ser U AUC Ile ACC Thr AAC Asn AGC Ser C AUA Ile ACA Thr AAA Lys AGA Arg A T E R C E R A B A S E AUG Met ACG Thr AAG Lys AGG Arg G GUU Val GCU Ala GAU Asp GGU Gly U G GUC Val GCC Ala GAC Asp GGC Gy C GUA Val GCA Ala GAA Glu GGA Gly A GUG Val GCG Ala GAG Glu GGG Gly G

30 El código genético es degenerado: Existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

31 El código genético nuclear es universal: el mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido. La principal excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial.

32 El código genético es no solapado, sin superposiciones: dos aminoácidos sucesivos no comparten nucleótidos de sus tripletes

33 La lectura es "sin comas": el cuadro de lectura de los tripletes se realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan espacios en blanco.

34 El triplete de iniciación suele ser AUG que codifica para Formil-Metionina. También pueden actuar como tripletes de iniciación GUG (Val) y UGG (Leu) aunque con menor eficacia. Existen tres tripletes sin sentido que no codifican para ningún aminoácido: UAA, UAG y UGA (terminación)

35 TIPOS DE ARN 1- ARN funcionales, o ARN que tienen una función o actividad en la célula y que no se traducen a proteína. ARN ribosómico (ARN-r) ARN de transferencia (ARN-t) ARN pequeños nuclearess (ARN-np) que interaccionan con proteínas formando los complejos de ribonucleoproteínas necesarios para el procesamiento de los transcritos en el núcleo ARN pequeños citoplásmicos (ARNcp) que intervienen en el trasporte de los polipéptidos en las células eucarióticas.

36 TIPOS DE ARN 2- ARN informativos que son los que se van a traducir a proteínas. ARN Transcripto Primario ARN mensajeros (ARN-m).

37 ARNr

38 ARNt

39 ARM m

40 SÍNTESIS DE PROTEINAS Transcripción Traducción

41 TRANSCRIPCION La transcripción consiste en la síntesis de ARN tomando como molde ADN y significa el paso de la información contenida en el ADN hacia el ARN.

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43 Intervienen la ARN polimerasa: Tiene afinidad por cadenas de ADN Reconoce secuencias de iniciación (promotores) Tiene actividad polimerasa 5 a 3 (construye de 5 a 3 ) No requiere primer o cebador Separa del molde de ADN la cadena de ARN que se va formando Reconoce secuencias de terminación que le indica cuando detener su actividad

44 TIPOS DE POLIMERASAS En eucariotas hay diferentes polimerasas encargadas de sintetizar distintos tipos de ARN. La ARN polimerasa 1 sintetiza los precursores del ARN ribosómico (ARN-r). La ARN polimerasa 2 produce ARN transcripto primario que da lugar a los ARN mensajeros (ARN-m) que se traducen a proteínas. La ARN polimerasa 3 transcribe los precursores de los ARN transferencia (ARN-t), los ARN nucleares y citoplásmicos de pequeño tamaño y los genes para el ARN 5S que forma parte de la subunidad grande de los ribosomas

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47 TRANSCRIPCIÓN

48 El primer ARN formado (futuro ARNm) se denomina ARN TRANSCRIPTO PRIMARIO Adición por el extremo 5'P de una caperuza (capping o cap) de 7- metilguanosina. Protege la degradación y lo hace reconocible por el ribosoma para iniciar la traducción. Adición por el extremo 3'OH de una cola de poli-a de adenina. Evita la degradación e intervenir en el transporte del ARN hacia el citoplasma.

49 SPLICING

50 SPLICING (CORTE Y EMPALME)

51 TRADUCCION Tres etapas: INICIACIÓN ELONGACIÓN TERMINACIÓN

52 Estructura de un aminoácido Carbono central (alfa) unido a un grupo carboxilo (rojo), un grupo amino (verde), un hidrógeno (negro) y la cadena lateral específica (azul)

53 UNIÓN PEPTIDICA: grupo amino ( NH 2 ) de un aminoácido y grupo carboxilo ( COOH) de otro. Hay pérdida de una molécula de agua y formación de un enlace covalente CO-NH

54 INICIACION Comienza cuando la subunidad menor de los ribosomas reconoce el extremo 5 del ARNm. Reconoce el CAP. Una vez unida al ARNm, la subunidad menor se desplaza hacia el extremo 3 del mensajero hasta encontrar una secuencia que le indique el punto de iniciación. Este es el codón AUG (codón de iniciación). Llega un ARNt con el anticodón UAC (metionina), luego llega la subunidad mayor y se ensambla el ribosoma. La subunidad mayor posee dos sitios: P (Peptidil) y A (Aminoacil)

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56 ELONGACIÓN En el sitio A libre queda expuesto otro codón, donde llega un ARNt con su anticodón complementario y se coloca en él. Los dos aminoácidos (el que trajo el 1er ARNt y el 2do) se unen por una enzima dando una unión peptídica entre ellos y el primero (la metionina) se suelta del ARNt, quedando este último libre. El ribosoma se desplaza sobre el ARNm y el segundo ARNt pasa al sitio P, quedando nuevamente libre el sitio A para la llegada de nuevos ARNt con aminoácidos. Así se logra una secuencia de aminoácidos que va creciendo y se mantiene unida al último ARNt arribado.

57 ELONGACIÓN

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59 TERMINACIÓN Cuando el sitio A queda sobre un codón de terminación (no tiene anticodón que lo reconozca) UAA, UAG o UGA, ingresan proteínas llamadas factores de terminación que se ubican en el sitio A, se libera la cadena de proteínas formada y todos los elementos se separan Las proteínas primarias se pliegan alcanzando estructuras secundarias, terciarias o cuaternarias y adquieren funcionalidad biológica

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62 POLIRIBOSOMAS En un mismo mensajero pueden deslizarse varios ribosomas y se sintetiza varias veces la misma proteína