EXPRESIÓN GÉNICADEL ADN A LAS

PROTEÍNAS

EL ADN COMO MATERIAL HEREDITARIOExperimentos de Griffith, 1928: primera evidencia de que el ADN es el material hereditario.

Buscaba una vacuna contra la neumonía y usaba dos cepas de Streptococcus pneumoniae:- Cepa S: virulentas, aspecto liso.- Cepa R: no virulentas, aspecto rugoso.

Inmunizó ratones con bacterias virulentas (S) muertas o bacterias vivas no virulentas (R).

¿Resultados esperados?

EL ADN COMO MATERIAL HEREDITARIO (2)

EL ADN COMO MATERIAL HEREDITARIO (3)

EL ADN COMO MATERIAL HEREDITARIO (4)Del ensayo 4 Griffith deduce que en las bacterias existía algo (lo llamó principio transformante) que era captado por las bacterias vivas no virulentas y transformaba sus caracteres hereditarios convirtiéndolas en virulentas.

EL ADN COMO MATERIAL HEREDITARIO (5)

Vídeo: YouTube - El ADN y el experimento de Griffith

CONCEPTO DE GEN

UN GEN, UNA ENZIMA

CARACTERÍSTICAS DE LOS GENES EN PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

En procariotas los genes son continuos, toda la información genética se traduce en proteínas. Además de su único cromosoma circular, algunas contienen plásmidos.En eucariotas, la mayor parte del genoma está en el núcleo y es mucho más complejo que en procariotas:-Mayor cantidad de ADN.-ADN repetido que no codifica proteínas.-Los genes están fragmentados en porciones, intrones y exones, intercalados. Los intrones se transcriben pero no traducen en proteínas, los exones se transcriben y se traducen.-El ADN está asociado a proteínas (histonas) para formar los cromosomas.-Además tienen ADN en mitocondrias y cloroplastos similar al bacteriano.

FLUJO DE INFORMACIÓN GENÉTICA

Dogma Central de la Biología Molecular

Descubrimiento de los retrovirus.

SÍNTESIS DEL ARN: TRANSCRIPCIÓN

Para llevar a cabo el proceso necesitamos:1.Una cadena de ADN que actúe como molde (a la otra la llamamos informativa).2.Enzimas: ARN polimerasas; en procariotas hay una, en eucariotas 3, la I para la formación de ARNr, la II para ARNm y la III ARNt.3.Ribonucleótidos trifosfato de A, G, C y U.

SÍNTESIS DEL ARN: TRANSCRIPCIÓN (2)

En los genes de eucariotas distinguimos las siguientes regiones:

SÍNTESIS DEL ARN: TRANSCRIPCIÓN (3)

Consta de tres etapas:

1.Iniciación.Comienza cuando la ARN

pol reconoce en el ADN una señal de inicio (promotor) y abre la doble hélice.

2. Elongación.Adición de sucesivos ribonucleótidos. La ARN pol lee el ADN en sentido 3´-5´, la nueva cadena de ARN crece en sentido 5´-3´. Selecciona el nucleótido complementario y lo une al anterior mediante enlace éster.

SÍNTESIS DEL ARN: TRANSCRIPCIÓN (4)

En eucariotas después de los primeros 30 nucleótidos se añade en el extremo 5´ una caperuza de guanina metilada, que servirá de señal de inicio en la traducción.

SÍNTESIS DEL ARN: TRANSCRIPCIÓN (5)3. Terminación.La ARN pol reconoce en el ADN las señales de terminación y se separa.En procariotas, la señal es una secuencia palindrómica (se leen igual en ambos sentidos) formada por G y C seguidas de varias T, que origina al final del ARN un bucle por autocomplementariedad de las G y C.

GCTTTTTCG GCTT TTTCG

En eucariotas, la ARN pol reconoce la región terminadora y finaliza la síntesis de ARN. Una enzima llamada poliA-polimerasa añade una serie de nucleótidos de A, cola poliA, y el ARN se libera.

MADURACIÓN DEL ARNEn procariotas el ARNm se utiliza directamente para formar proteínas, por tanto no hay maduración. Sin embargo, cuando se transcribe el ADN que codifica ARNt y ARNr se forma una larga molécula que después es cortada en trozos.En eucariotas los genes están fragmentados en intrones y exones y en la maduración deben ser eliminados los intrones y ensamblados los exones en un proceso llamado splicing.

¿Utilidad de los intrones?

ANIMACIÓN TRANSCRIPCIÓN

T A C G A A C C G T T G C A C A T C

A U G C U U G G C A A C G U G

Transcripción:

1- Iniciación: Una ARN‑polimerasa comienza la síntesis del precursor del ARN a partir de unas señales de iniciación "secuencias de consenso " que se encuentran en el ADN.

ARNpolimerasa

ANIMACIÓN TRANSCRIPCIÓN (2)

T A C G A A C C G T T G C A C A T C

A U G C U U G G C A A C G U G

Transcripción:

2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en dirección 5'3'. Después de 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) de metil‑GTP en el extremo 5‘ con función protectora.

m-GTP

ARNpolimerasa

ANIMACIÓN TRANSCRIPCIÓN (3)

A U G C U C G U G

Transcripción:

3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la región terminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA‑polimerasa añade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamado ahora ARNm precursor, se libera.

m-GTP

poliA-polimerasa

U A G A A A A A

ARNm precursor

ANIMACIÓN TRANSCRIPCIÓN (4)

ARNmprecursor

AAAAAAAUG UAG

cola

4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las ARN‑ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.

ARNmmaduro

Cabeza

Vídeo YouTube - transcripcion del adn

EL CÓDIGO GENÉTICO

EL CÓDIGO GENÉTICO (2)• Características:

1.Es Universal: todos los seres vivos lo emplean (mismo origen evolutivo) con ciertas excepciones con alguna diferencia como las mitocondrias y algunos protozoos. 2.Es degenerado: la mayor parte de los aminoácidos están codificados por más de un codón. 64 tripletes por 20 aminoácidos.3.No presenta imperfección: ningún codón codifica más de un aminoácido.4.Carece de solapamiento: los tripletes están dispuestos de manera lineal y continua, sin espacios y sin que compartan ninguna base nitrogenada.5.Existen tripletes que no codifican ningún aminoácido, son los tripletes de parada.6.El triplete AUG marca el inicio pero si codifica para el aminoácido Metionina que, a veces, se elimina posteriormente.

EL CÓDIGO GENÉTICO (3)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN

- ARN m: lleva la información para sintetizar la proteína.

- Aminoácidos.

-ARN t: aporta los aminoácidos en el orden preciso.- Enzimas y energía.

Para que comience el proceso necesitamos:- Ribosomas: donde se realiza la síntesis de proteínas. 3 lugares en la subunidadmenor: sitio P (donde se sitúa lacadena peptídica), sitio A (entranlos aminoácidos) y sitio E (se sitúael ARNt antes de salir del ribosoma)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (2)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (3)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (4)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (5)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (6)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (7)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (8)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (9)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (10)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (11)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (12)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (13)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (14)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (15)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (16)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (17)

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: TRADUCCIÓN (18)

Video: YouTube - La Traducción o Síntesis de Proteínas