Colegio Español Padre Arrupe

“Propiedades de los Ácido Nucleicos”

Docente: Ruth Evangelina Elías

Materia: Biología

Integrantes:

Alessa Pamela Mejía Castillo #12

Karla Eugenia Mejía Rivas #13

Félix Moisés Mendoza Hernández #14

Rosa Margarita Mendoza Recinos #15

Grado: 1° General

Sección: “C”

Fecha de entrega: 05/07/16

Introducción

En el presente trabajo se pretende comprender como se desarrolla el proceso de

traducción en el ADN y del proceso en el que un ADN se convierte en proteína, las

cuales son ocupadas por el organismo para la realización de diversas funciones.

También hablaremos sobre los dos tipos de ARN que surgen en este proceso de

traducción, el ARN mensajero, el ARN de transferencia y el ARN ribosómico.

Objetivos

General:

-Conocer los principales procesos de los ácidos nucleicos, sus elementos más importantes y funciones.

Específicos:

- Conocer las características de la traducción, los diferentes procesos y funciones.

- Conocer los tipos de ARN, para poder entender para que se utilizan cada uno y cuál es su objetivo.

LA EXPRESIÓN GÉNICA: LA TRADUCCIÓNLas proteínas de los seres vivos se fabrican en los RIBOSOMAS, orgánulos celulares que se encuentran en el citoplasma de los eucariotas, asociados al retículo endoplasmático. Los ribosomas son nucleoproteínas, algo similar a la propia cromatina nuclear, con la particularidad de que están formados por una asociación de proteínas y un RNA especial que es el llamado RNA-ribosómico. Este RNA, como todos los RNA, se fabrica en el núcleo celular mediante la transcripción de una región determinada de ese DNA.

La TRADUCCIÓN es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el RNA mensajero que es, a su vez, una copia de un gen. La traducción es el proceso por el cual una molécula de ARN mensajero se transforma en una secuencia de aminoácidos (proteínas/enzimas), puesto que se pasa de un lenguaje construido con bases nitrogenadas a otro construido con aminoácidos. 

En el proceso intervienen de forma fundamental los tres tipos más frecuentes de RNAs, cada uno con una función complementaria para llevar a cabo de forma conjunta el proceso:

RNA-mensajero (RNA-m): transporta la información genética desde el núcleo hasta los ribosomas con el fin de que pueda ser expresada en forma de proteínas.

RNA-ribosómico (RNA-r): forma parte esencial de las dos subunidades que constituyen los ribosomas.

RNA-transferente (RNA-t): fundamental transporta a los aminoácidos hasta los ribosomas en el orden correcto en que deben unirse para formar una proteína determinada, según la información genética.

Los RNA-t son cadenas cortas de ribonucleótidos arrolladas en el espacio de tal forma que se produce apareamiento entre bases complementarias que quedan próximas. Se origina así una configuración espacial en forma de "hoja de trébol", con cuatro brazos o bucles de RNA no apareado, que cumplen diferentes funciones:

BRAZO ACEPTOR: formado por los extremos 3' y 5' de la cadena que se encuentran próximos. En el extremo 5' es donde se unirá el aminoácido que debe ser transportado hasta el ribosoma.

BRAZO AMINOACIL RNA-t SINTETASA o TFIC: interacciona con la enzima que va a unir al RNA-t con su aminoácido específico.

BRAZO ANTICODÓN: Es el más importante porque gracias a él el RNA-t se une a un aminoácido específico, según la secuencia de cada codón del RNA-m.

El anti codón: es una secuencia de tres bases complementaria de un codón o triplete de bases de un RNA-m. Según cual sea el codón, entrará al proceso de traducción un RNA-t u otro diferente.

Es frecuente que la tercera base del anticodón sea una base rara (pseudouridina, metil guanosina, dihidrouridina, etc.)

Elementos que intervienen en la traducción:

En la traducción los nucleótidos se leen de tres en tres y no solapadamente, tres nucleótidos codifican un aminoácido, y las proteínas siempre se sintetizan desde el extremo amino al carboxilo siendo el primer aminoácido (aa) metionina siempre.Al complejo formado por los ribosomas en la traducción se llama polisoma o polirribosoma.Para la traducción se necesitan: aa-ARNt, factores de iniciación IF1, IF2, IF3, mRNA, GTP, Mg, peptidil-transferasa, factores de elongación EF-TU, EF-TS, EF-G, codón stop y factores de terminación RF1, RF2 y RF3.El ARNt contiene el anticodón que es la secuencia complementaria del codón del ARNm y que es la que reconoce el aa a poner.

También intervienen:

Ribosomas. Aminoacil RNA-t sintetasa, translocasas, peptidasas. GTP, factores de iniciación y terminación. Aminoácidos. Mecanismo

INCORPORACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS A LA CADENA POLIPEPTÍDICO Una vez activados los aminoácidos y formados los complejos de transferencia (ARN-t cargados con el aminoácido correspondiente) ya puede comenzar la síntesis de la cadena polipeptídica y la incorporación de los aminoácidos. En este proceso se pueden distinguir tres fases diferentes:

Cada RNA-t busca a su aminoácido específico según el triplete de su anticodón y se une a él por la acción de una enzima específica llamada aminoacil RNA-t sintetasa, que une al aminoácido con su RNA-t en el brazo aceptor, gastándose una molécula de ATP.

Iniciación: El RNA-m llega hasta el ribosoma que está separado en sus dos subunidades y se une a la subunidad mayor; a continuación se une la subunidad menor. En los ribosomas existen dos lugares en los que pueden caber transferentes, el llamado LUGAR P (= peptidil) y el LUGAR A (= aminoacil). Hay un único codón que codifica para metionina. Pero hay dos tRNA: tRNAfMet y tRNAMet en los que el primero es el que se usa cuando AUG representa el codón de inicio y el segundo para AUG en posiciones interiores.

El RNA-m se une de tal forma que el primer codón se coloca en el lugar P, este siempre es el mismo en todos los RNA-m (salvo en algunas mitocondrias), es el AUG leído desde el extremo 5', que codifica para el aminoácido Metionina. A continuación llega hasta ese lugar P un RNA-t con el aminoácido Metionina, y al lugar A llega otro RNA-t con el siguiente aminoácido que corresponda, según las bases del segundo triplete. Una enzima une ambos aminoácidos mediante un enlace peptídico y todo el complejo se desplaza un lugar hacia el primer codón, de tal manera que ahora el dipéptido se coloca en el lugar  P (peptidil) y queda libre el lugar A (aminoacil).

Elongación: El ciclo de elongación se produce en tres pasos: entrada, enlace peptídico y traslocación. Los factores de elongación catalizan: EF-G la traslocación, EF-TS desplaza GTP de EF-TU y EF-TU forma el complejo aa-tRNA.

Ya tenemos fijada la formilmetionina y el siguiente paso es el primero de la elongación. El segundo aa-tRNA entra fijado a EF-TU que también contiene GTP unido. Este aa-tRNA se une al sitio A del ribosoma cosa que va acompañada de la hidrólisis de GTP y entonces EF-TU-GDP abandona el ribosoma. Se regenera

entonces el GDP mediante EF-TS que quita a GDP para hacer hueco a GTP y de nuevo comenzar este ciclo.A continuación se produce un desplazamiento nucleofílico del tRNA del sitio P por el grupo amino de un tRNA situado en A. Al quedar libre el lugar aminoacil se acerca un nuevo RNA-t, según la secuencia de su anticodón, trayendo un  nuevo aminoácido, volviendo a  crearse un enlace  peptídico y repitiéndose el desplazamiento del complejo. Estos procesos se repiten siempre que el codón que aparece en el lugar A tenga sentido, se produce una transpeptidización que cataliza la subunidad grande, el centro activo es peptidil-transferasa.

El tercer paso o translocación consiste en que el ribosoma se traslada un codón hacia el extremo 3′ del mRNA utilizando energía proporcionada por la hidrólisis de GTP unido a EF-F. Así se deja el sitio A libre y el dipeptidil-tRNA está en P.

Terminación de la cadena polipeptídica: En un momento determinado puede aparecer en el lugar A uno de los codones sin sentido o de terminación, con lo que no entrará ningún nuevo RNA-t y el péptido estará acabado, desprendiéndose del anterior RNA-t y liberándose al citoplasma al tiempo que los ribosomas quedan preparados para iniciar una nueva traducción.

En ocasiones la proteína no es todavía funcional y debe ser procesada, añadiéndole algo, recortándole algo o, incluso, debe unirse a otros péptidos para adquirir estructura cuaternaria.

Descifrando el código genéticoEl aminoácido codificado debe estarlo por un número pequeño pero no uno ni dos porque las combinaciones respectivas darían un máximo de 4 y 16 AA y son 20 los fundamentales. Mediante mutaciones se probó que el código sólo puede ser secuenciado por tripletes de nucleótidos.El código genético, además, es degenerado, pues existe cada aminoácido es secuenciado por más de un codón.En 1961 Marshall Nirenberg y Heninrich Matthaei incubaron un polirribonucleótido de poliU con un extracto de E. coli, GTP y una mezcla de los 20 aminoácidos. en tubos diferentes. En cada tubo marcaron de forma radiactiva un aminoácido distinto. El polipéptido radiactivo se formó en el tubo de Phe y por tanto concluyeron que UUU codificaba Phe. De la misma manera se demostró para CCC y AAA. Con estos métodos podían hallar la composición de bases pero no su secuencia.

Conclusiones

En el presente trabajo aprendimos todo lo relacionado con la traducción, proceso realizado gracias a la transformación del ARN mensajero que se convierte en proteínas, conocimos cosas específicas como la descifración del código genético, o acerca de la cadena polipeptídica, todo relacionado con la traducción.