Síntesis de Proteínas

Transcripción

1 Síntesis de Proteínas

2 Dogma Central de la Biología Molecular

3 Transcripción

4 Transcripción es el proceso mediante el cual se produce un ácido nucleico a partir de otro tipo de ácido nucleico consiste en la formación de moléculas de ARN (ARNm, ARNr, ARNt) a partir de una cadena molde de ADN a diferencia de la replicación, la transcripción es un proceso localizado los segmentos que se transcriben y que portan la información necesaria son los genes

5 qué es un gen? George Beadle Edward Tatum (1941) son segmentos de ADN capaces de dirigir la síntesis de un polipéptido determinado

6 Partes de un Gen Promotor Secuencia Codificante Terminador es una secuencia que señala el final de la transcripción, evitando que continúe hacia otros genes es el fragmento de ADN que determina la secuencia de aminoácidos de la proteína codificada es una secuencia que establece cuándo y en qué cantidad se transcribirá el gen un gen está formado por 3 partes principales

7 Características de la Transcripción el ADN se separa temporalmente en dos cadenas sencillas la síntesis de ARN ocurre en una burbuja de transcripción sólo una de las cadenas se utiliza como molde la transcripción se produce por apareamiento complementario de bases la burbuja se desplaza a medida que avanza la síntesis es realizada por la ARN polimerasa

8 ARN polimerasa Propiedades gran afinidad por el ADN de doble cadena reconoce y se une a secuencias de iniciación (promotor) separa las cadenas del ADN tiene actividad polimerasa 5-3 no requiere primer separa el ARN sintetizado del molde de ADN reconoce secuencias de terminación (terminador)

9 Partes de la ARN polimerasa

10 Mecanismo de Transcripción 1. a través del factor sigma, la ARN polimerasa reconoce al promotor y se une al mismo 2. ubica el sitio de inicio (+1) y separa las cadenas, creando una burbuja de transcripción

11 Mecanismo de Transcripción 3. la polimerasa agrega nucleótidos en dirección 5-3 por complementariedad de bases y los une mediante enlaces fosfodiéster 4. mientras avanza, la polimerasa separa las cadenas de ADN por delante y las reasocia hacia detrás solamente se transcribe una de las dos cadenas de ADN

12 Mecanismo de Transcripción 5. se libera el factor sigma del núcleo de la enzima 6. a medida que avanza la polimerasa separa el ARN formado del molde de ADN la ARN polimerasa transcribe y separa las cadenas

13 Mecanismo de Transcripción 7. cuando la ARN pol encuentra una secuencia de terminación, detiene la transcripción, separa el ARN formado y se disocia del molde 8. el factor sigma se vuelve a unir al núcleo de la enzima para sintetizar otra molécula de ARN

14 Terminación de la Transcripción al formarse un bucle se altera la unión ARN-ADN y finaliza la transcripción

15 Producto de la Transcripción la molécula de ARN es complementaria al molde de ADN

16 Maduración del ARN

17 Maduración del ARNm 1. Splicing 2. Capping 3. Poliadenilación transcrito primario o ARNm precursor el producto de la transcripción no es el ARNm funcional

18 Splicing el ARNm precursor tiene segmentos que no codifica proteínas pre-arn eliminación de intrones y unión de los exones o regiones codificantes se elimina la información del ARN que no se traduce a proteínas

19 Splicing en la mayoría de los pre-arnm el 25% de la información no codifica proteínas las secuencias no codificantes tienen 4-10 veces la longitud de las codificantes

20 porqué hay intrones? corte y empalme alternativo del ARNm el significado biológico de los intrones todavía no está claro

21 Spliciosoma los intrones son eliminados por un complejo macromolecular

22 Spliciosoma 5 ARNsn proteínas el spliciosoma contiene moléculas de ARNsn

23

24 Capping protege el ARNm de las propias enzimas del citoplasma permite que el ARNm pueda ser transportado hacia el citosol sirve para que el ribosoma pueda reconocer al ARNm el capping es un nucleótido inusual, la 7-metil-guanosina

25 Poliadenilación sirve para proteger a la molécula de ARN de algunas enzimas que podrían dañarlo en el citoplasma en algunos ARNm, tiene la función de darle mayor estabilidad a la molécula la poliadenilación no se produce en todos los ARNm

26 Maduración del ARNt Molécula de ARNt en 2 dimensiones

27 Maduración del ARNt Molécula de ARNt en 3 dimensiones

28 Maduración del ARNt los ARNt llevan los aminoácidos a los ribosomas durante la síntesis proteica

29 Maduración del ARNt unidad repetitiva precursor cortado modificación Número de Repeticiones Levaduras = 300 Drosophila = 850 Hombre = 1300 los 61 ARNt se sintetizan juntos en una misma unidad de transcripción

30 Maduración del ARNt una vez cortados adquieren estructura secundaria y sufren la modificación de bases

31 Maduración del ARNt en el citoplasma cada ARNt es cargado con un aminoácido específico según la secuencia del anticodón los aminoácidos se unen por enlaces covalentes al extremo 3' del ARNt por medio de la enzima aminoacil-arntsintetasa las sintetasas son específicas de cada a.a. y tienen la capacidad de reconocer al aminoácido y unirlo en forma específica a su ARNt cada ARNt está cargado con un aminoácido particular que depende de la secuencia que tenga el loop anticodón finalmente los ARNt son cargados con un aminoácido específico

32 Maduración del ARNt 1. En la primera reacción, el aminoácido se une a ATP para formar aminoacil-amp. 2. En la segunda reacción se transfiere el aminoácido al extremo CCA 3 del ARNt receptor. reacción de unión del aminoácido a un ARNt específico

33 Maduración del ARNt cómo identifican las ARNt sintetasas a sus ARNt? las sintetasas reconocen un pequeño número de bases (de 1 a 5) por lo general reconocen una de las bases del anticodón a menudo se reconoce uno de los tres últimos pares de bases del tallo aceptor reconocen una base ubicada entre el tallo aceptor y el extremo CCA reconocimiento de los ARNt por las ARNt sintetasas

34 Maduración del ARNr el ARNr forma parte de los ribosomas que realizan la síntesis proteica

35 Maduración del ARNr los ARNr se sintetizan en una única unidad de transcripción

36 el ARNr adquiere estructura secundaria por apareamiento interno de las bases

37 ARN polimerasas Eucariotas

38 Composición del Nucleolo en el nucleolo se ensamblan con proteínas para formar las subunidades ribosómicas

39 Composición del Nucleolo satélite constricción secundaria brazo 1 segmento proximal centrómero brazo 2 cromosomas humanos con ADNr los genes que codifican el ARNr están repetidos cientos de veces

40 Composición del Nucleolo Región Fibrilar está formada por las moléculas de ARNr que se encuentran sintetizando Región Granular está formada por la subunidades de los ribosomas en diferentes etapas de maduración en interfase las regiones con genes ribosómicos se agrupan formando el nucleolo

41 Tinción de Nucléolos con Nitrato de Plata

42 Identificación de Genes Ribosomales mediante FISH