transcripción y traducción
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Transcripción y traducción del ADNTRANSCRIPT
TRANSCRIPCIÓN DEL ADN
Síntesis y procesamiento de ARNm
El comportamiento de un organismo uni o multicelular está determinado no solo por los genes que hereda, sino por aquellos que se expresan en momento de su vida.
La regulación de la expresión de los genes permite que los organismos se adapten a diferentes situaciones de su ambiente interno o del exterior Es la responsable de las actividades diversas de los
distintos tipos de células Las células del músculo y las del hígado tienen los mismos
genes????? Sus funciones no están determinadas por diferencias en el
genoma Son regidas por patrones regulados de expresión genética
que determinan el desarrollo y su diferenciación
El primer paso en la expresión de un gen es la transcripción del ADN en ARN Nivel primario en el cual es regulada la expresión
de un gen
Transcripción
Síntesis de una cadena de ARN, que es
idéntica (en secuencia) a una de las dos
cadenas del ADN.
La principal enzima responsable de la
síntesis de ARN es la ARN polimerasa (I,
II y III)
Unidad de transcripción: del promotor al terminador La transcripción inicia cuando la ARNpol se une al promotor, al inicio del
gen.
El promotor antecede al primer par de bases que se transcriben a ARN
llamado sitio de iniciación
De aquí la ARNpol se mueve sobre el molde sintetizando ARN hasta
alcanzar una secuencia específica, llamada terminador
La ARNpol se une al promotor,
posteriormente separa la doble
cadena de ADN para exponer un
fragmento corto de hebra sencilla
de ADN y utiliza una hebra como
molde para la síntesis directa de
una secuencia complementaria de
ARN.
La enzima acopla monómeros de
ribonucleósidos trifosfato a la hebra
terminal 3´OH y se mueve a lo largo
de la cadena de ADN
Finalmente la ARNpol encuentra la secuencia de terminación (terminador) y la síntesis finaliza.
ARNpol II Transcribe la mayoría de los genes nucleares estructurales
Es la encargada de la síntesis de pre-ARNm
Dos regiones esenciales del promotor
ARNpol II reconoce secuencias que se localizan a 25 y 75 pares de nucleótidos, respectivamente antes del sitio de inicio de la transcripción
Secuencia -25 (TATA)
Secuencia -75 (CAAT)
El iniciador (INR) está entre 3 y +5
ARNpol II depende de factores auxiliares: los factores de transcripción TFIIX (X=A,B,C,D,F,G,….)
ARNpol II + TFIIX = aparato basal de la transcripción
La terminación de la transcripción tiene lugar
en secuencias terminadoras específicas del
gen (segmento de ADN).
21/04/23 11Dr. José Luis Espinoza
Villavicencio
Para la expresión de los genes discontinuos se requiere de un paso intermedio que no existe para los genes continuos
El ADN da lugar a una copia de ARN (transcrito) Equivalente a la
secuencia del genoma Este ARN es solo un
precursor
El pre-ARNm no puede utilizarse para la síntesis de proteínas hasta que no se hayan eliminado los intrones y se constituya el ARNm, compuesto solo por la sucesión de exones Ensamblaje del ARN
o splicing
-Modificación del extremo 5’del transcrito adicionándole una estructura llamada casquete de 7-metilguanosina-Poliadenilación (AAUAAA)
Síntesis de proteínas, Síntesis de proteínas, procesamiento y procesamiento y regulaciónregulación
La transcripción y el
procesamiento del
ARNm va seguido por
la traducción Síntesis de proteínas
dirigida por el molde de
ARNm Fase final de la
expresión genética
Translación o traducción
Proceso durante el cual la información
genética almacenada en la secuencia de
nucleótidos de una molécula de ARNm se
traduce, siguiendo las reglas del código
genético, en las secuencias de aminoácidos
del polipéptido que constituye.
TraducciónTraducción Se realiza en los ribosomasribosomas
localizados en el citoplasma Intervienen 3 tipos de ARN
ARNm ARNr
3 - 5 moléculas presentes como parte de la estructura ribosomal
ARNt 40 – 60 moléculas Adaptadores de
aminoácidos en respuesta a codones específicos del ARNm
RibosomasRibosomas Constituidos por 50% de
proteínas y 50% de ARN
Compuestos por una
subunidad grande y otra
pequeña Se asocian cuando la
traducción inicia
Se disocian cuando la
traducción termina
ARNtARNt
La traducción de un
mensaje del ARNm
requiere del ARNt
Moléculas adaptadoras
Codón Anticodón AA
Todos los ARNt tienen una secuencia
CCA en su extremo 3’ y los
aminoácidos se unen
covalentemente a la ribosa del
ribonucleótido terminal
El ARNm es reconocido por el
anticodón en el otro extremo del
ARNt
Durante la traducción, cada uno de
los aminoácidos transportados en el
ARNt deben de ser alineados con su
codón correspondiente en el molde
de ARNm
El ARNt se alinea
sobre el ARNm por
complementariedad
de bases
Codón Anticodón
Organización del ARNm y el Organización del ARNm y el inicio de la traduccióninicio de la traducción La traducción no inicia
exactamente en el extremo 5’de la cadena de ARNm
Siempre inicia en un codón AUG que corresponde a una metionina en el código genético.
Los ribosomas reconocen al ARNm uniéndose al casquete de 7 metil guanosina en el extremo 5’
Desde ese lugar inician la búsqueda del primer codón de iniciación AUG
Proceso de traducciónProceso de traducción La Iniciación ocurre con la unión del ARNm a la subunidad pequeña del
ribosoma Después se une la subunidad mayor y se forma un ribosoma funcional
sobre la que procede la elongación La terminación ocurre en un
codón de parada como lo establece el código genético (UAA, UAG y UGA)
En el proceso de traducción participan varias proteínas, en cada uno de los tres estados Factores de iniciaciónFactores de iniciación Factores de elongaciónFactores de elongación Factores de liberaciónFactores de liberación
Después de formado el complejo de iniciación, la traducción procede mediante la elongación de la cadena polipeptídica
El ribosoma tiene 3 sitios para la unión de ARNt P = peptidil A = aminoacil E = salida
El ARNt iniciador cargado con metionina se une al sitio P
El siguiente ARNt
cargado se inserta en el
sitio A
Se forma un enlace
peptídico entre el primero
(P) y segundo ARNt (A)
El siguiente paso en la
elongación se conoce como
translocación
Durante la translocación, el
ribosoma se mueve tres
nucleótidos a lo largo de la
cadena de ARNm
posicionándose en el siguiente
codón con su sitio A vacío
En este paso se transloca el
ARNt cargado de A a P y el
ARNt descargado pasa a E
El ribosoma queda así con
un ARNt cargado unido a P
y con el sitio A vacío
La unión a A de otro ARNt
cargado con un nuevo
aminoácido induce la
liberación de E del ARNt no
cargado dejando al
ribosoma listo para la
inserción del siguiente
aminoácido en la cadena
polipeptídica
La elongación de la
cadena polipeptídica
continúa hasta que
se encuentra un
codón de parada en
el sitio A durante el
transcurso de la
translocación
Termina la síntesis
de la proteína