GEN FRAGMENTO DE ADN LOCALIZADO EN UN LUGAR ESPECIFICO DEL CROMOSOMA SU INFORMACION CODIFICA LA SINTESIS DE UNA PROTEINA ESPECIFICA ??? CONCEPTO ANTIGUO.

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2 GEN FRAGMENTO DE ADN LOCALIZADO EN UN LUGAR ESPECIFICO DEL CROMOSOMA SU INFORMACION CODIFICA LA SINTESIS DE UNA PROTEINA ESPECIFICA ??? CONCEPTO ANTIGUO SECUENCIA DE ADN QUE GENERA UN PRODUCTO CON FUNCION CELULAR ESPECIFICA OJO: EXISTEN REGIONES REGLADORAS NO SE TRANSCRIBEN

3 DIFERENCIA ENTRE GENOMA DE PROCARIOTES Y EUCARIOTES
MOLECULA UNICA DE ADN CIRCULAR UN SOLO CROMOSOMA DESNUDOS TRANSCRIPCION Y TRADUCCION SIMULTANEAS SIN MADURACION DEL ARN ENTRA TRNSCRIPCION Y TRADUCCION GENOMA PEQUEÑO POSEE UNA SOLA COPIA PARA CADA GEN Y SE EXPRESA CASI EN SU TOTALIDAD NUMEROSAS MOLECULAS DE ADN LINEA CADA MOLECULA REPRESENTA UN CROMOSOMA (variable según la especie) ASOCIADO A PROTEINAS (histonas y otras) LOCALIZADO EN EL NUCLEO TRANSCRIPCION Y TRADCCION SEPARADAS EN ESPACIO Y TIEMPO MADURACION DEL ARN PREVIA A LA TRADUCCION GENOMA GRANDE SOLO SE EXPRESA UNA PEQUEÑA PORCION (5% en homo sapiens)

4 COMPLEJIDAD DEL GENOMA EUCARIOTA
TIPOS DE SECUENCIAS: ALTAMENTE REPETIDAS (en la heterocromatina) 10% del ADN de vertebrados Secuencias cortas (cientos de nucleotidos) No hay evidencias de que se expresen Tres tipos: Satélites Minisatélites Microsatélites

5 MEDIANAMENTE REPETIDAS
20 a 80% del ADN total Cientos de bases de longitud que se repiten 50 a veces 2 tipos: Secuencias con función codificadora Codifican ARN de transferencia ribosomal y genes de histonas Secuencias sin función codificadora Entre 500 y 1000 pares de bases Se desconoce su función NO REPETIDAS O DE COPIA UNICA Nucleótidos que codifican proteínas.

6 TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN

7 PROCESO GENERAL DE TRASCRIPCION
Elementos Intervinientes: ADN ARN polimerasa ADN dependiente Gen Promotor Punto de inicio Burbuja de transcripción Sustratos: UTP, ATP, GTP Y CTP Una fuente de energía: los mismos sustratos Una pirofosfatasa. Topoisomerasa I Señal de terminación

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12 TRANSCRIPCION EN PROCARIOTAS
Poseen un solo tipo de ARN polimerasa Complejo proteico constituido por 5 subunidades: α, β, β´, σ, ω σ resulta indispensable para el reconocimiento el sitio correcto de inicio por lo tanto se comporta como un “FACTOR DE INICIO”

13 Cuando el transcripto ha añadido alrededor de 8 nucleótidos se
desprende sigma y la transcripción continuada por el núcleo central

14 Promotores Bacterianos: dos secuencias consenso:
TATAAT en -10 (caja de Pribnow) TTGACA en -35

15 SEÑALES DE TERMINACION
TERMINACION INDEPENDIENTE DE RHO TERMINACION DEPENDIENTE DE RHO

16 TRANSCRIPCION EN EUCARIOTAS
TRES ARN POLIMERASAS: La ARN polimerasa I transcribe genes del ADN nucleolar que codifican para los ARNr 45S La ARN polimerasa II transcribe genes del ADN no nucleolar que codifican para todos los ARNm y para la mayoría de los ARNpn. La ARN polimerasa III transcribe genes del ADN no nucleolar que codifican para los ARNt, los ARNr 5S,los ARNpc y para el resto de losARNpn.

17 Se unen al promotor por medio de FACTORES BASALES DE TRANSCRIPCION
que se relacionan con las regiones reguladoras de un gen por medio de FACTORES DE TRANSCRIPCION ESPECIFICOS

18 TRANSCRIPCION DE ARNm PROMOTORES:
CAJA TATA ( de Hogness-Goldberg)  posición – 25 CAJA CAAT  posición – 80 CAJA CG  ubicación variable ARN transcripto primario o pre-ARN: más largo que el maduro Señal de terminación: desconocida AAUAAA: secuencia reconocida por endonuclasa que pone fin al transcripto primario SEÑAL DE POLIADENILACION (no está presente en histonas)

19 DIFERENCIAS EN LA TRANSCRIPCION DE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
Existe una sola ARN polimerasa procariota y tres ARN polimerasas eucariotas. La ARN polimerasa procariota no requiere factores de transcripción. Las eucariotas requieren la presencia de factores de transcripción basales y su actividad es regulada por factores de transcripción específicos. Las secuencias señalizadoras son diferentes

20 Código genético En los seres vivos existen 20 aminoácidos diferentes, a partir de los cuales se forman las diferentes proteínas. Cada aminoácido está especificado o codificado por secuencias de tres nucleótidos en el ARN m, llamados codones.

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22 El código genético ES UNIVERSAL
Las cuatro bases se unen en “palabras” de tres letras y se obtienen 64 grupos o “combinaciones” diferentes. 61 codones codifican aminoácidos diferentes 3 codones son señal de finalización No es ambiguo porque cada codón codifica un solo aminoácido Es degenerado porque cada aminoácido puede ser codificado por más de un codón No se produce solapamiento de codones

23 TIPOS DE ARN ARN MENSAJERO:

24 ARNm EUCARIOTA Intrones : Segmentos de ARNm que no participan en la síntesis de proteínas. Exones: Segmentos de ARNm que participan en la síntesis de proteínas

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26 CAPPING

27 POLIADENILACION

28 EMPALME (SPLICING)

29 ARN MADURO MONOCISTRÓNICO

30 ARN PROCARIOTA Secuencias codificadoras continuas, pues carecen de intrones. No sufren modificaciones post-transcripcionales. Son policistrónicos

31 ARN DE TRANSFERENCIA SON MOLECULAS ADAPTADORAS
SOLO 31 ARNt : porque no requieren complementariedad exacta entre los 3 nucleótidos del codón y anticodón

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33 PROPIEDADES ESPECIFICAS DEL ARNt
Debe ser reconocido por una aminoacil ARNt sintetasa que lo una al aminoácido correcto. Debe tener una región que actúe como sitio de unión para el aminoácido. Debe tener una secuencia complementaria (anticodón) específica para el codón del ARNm correcto.

34 MODIFICACIONES DEL pre-ARNt

35 ARN RIBOSOMICO

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38 ENSAMBLAJE DE SUBUNIDADES CROMOSOMICAS

39 PROCESO DE TRADUCCION DE PROTENAS
ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS O AMINOACILACION TRADUCCION DEL ARNm

40 1. ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS
UTILIZACION DE ATP PARA UNIR EL AMINOACIDO A AMP B. TRANSFERENCIA DEL AMINOACIDO DEL COMPLEJO AL ARNt ESPECIFICO RESULTANDO AMINOACIL -ARNt

41 2. TRADUCCION TRES ETAPAS: INICIACION ELONGACION TERMINACION

42 INICIACION

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45 ELONGACION

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47 TERMINACION

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49 COSTO ENERGÉTICO DE LA SÍNTESIS PROTEICA
Para formar cada enlace peptídico se consumen tres enlaces de alta energía: uno en la activación del aminoácido; otro en la unión del aminoacil ~ARNt a la subunidad menor del ribosoma; el tercero en la translocación del ribosoma.

50 POLIRRIBOSOMAS

51 DIFERENCIAS EN LA TRADUCCION ENRE PROCARIOTA Y EUCARIOTA

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53 REGULACION DE LA EXPRESION GENICA EN PROCARIOTES
OPERON: Genes estructurales: codifican enzimas de la vía metabólica. próximos entre sí por lo tanto son transcriptos en una sola molécula de ARNm policistrónico. Promotor:  secuencia de nucleótidos del ADN en donde se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción.  Operador : secuencia de nucleótidos que se interpone entre el promotor y los genes estructurales se inserta una proteína reguladora denominada proteína represora.

54 OPERON LAC En ausencia de lactosa el represor se enlaza al operador e impide a la ARN polimerasa insertarse en el sitio promotor con lo cual se interrumpe la transcripción El represor ejerce su influencia mediante control negativo, puesto su interacción con el ADN inhibe la expresión del operón.

55 En presencia de lactosa, esta se une a la proteína represora, provocándole un cambio conformacional e incapacitándola para unirse al ADN del operador. Se transcriben los genes estructurales, apareciendo en el citosol las enzimas que degradarán a la lactosa. El represor solo puede unirse al operador en ausencia del inductor

56 OPERO TRIPTOFANO. REPRIMIBLE
En presencia de triptófano , el aminoácido (molécula denominada co-represor) se une a la proteína represora constituyendo el complejo represor/co-represor.

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58 COMPARACIÓN ENTRE EL OPERÓN LAC Y EL OPERÓN TRIPTÓFANO
Operón inducible, se expresa en presencia de lactosa. Operón reprimible, se expresa en ausencia de triptófano. La lactosa es el inductor El triptófano es el co-represor El represor se sintetiza en forma activa. Actúa solo El represor se sintetiza en forma inactiva. Actúa en presencia del co-represor Sus enzima participan en un vía catabólica Sus enzima participan en una vía anabólica

59 CONTROL DE TRANSCRIPCION EN EUCARIOTAS

60 CONTROL A NIVEL TRANSCRIPCIONAL
A) Factores de transcripción y la expresión genética: Secuencia promotora o promotor Secuencias reguladoras: dos tipos Intensificadoras  Silenciadoras  Factores basales de transcripción Factores específicos de la transcripción: Proteínas activadoras  Proteínas represoras

61 INTERACCION DE FACTORES BASALES Y ESPECIFICOS

62 B) La estructura de la cromatina y la expresión genética
Eucromatina, transcripcionalmente activa, Heterocromatina, transcripcionalmente inactiva C) El grado de metilación y la expresión genética Presencia de grupos metilo (CH3) en el gen afecta su expresión.

63 CONTROL A NIVEL DEL PROCESAMIENTO DE ARMm

64 MECANISMOS DE CONTROL A NIVEL DE LA TRADUCCIÓN

65 MECANISMO DE CONTROL DESPUES DE LA TRADUCCION

66 RESUMEN DE LOS MECANISMOS DE REGULACIÓN GÉNICA EN EUCARIOTAS
Control transcripcional A- Factores de transcripción B- Grado de condensación de la cromatina C- Grado de metilación Control procesamiento del ARNm Empalme alternativo Control transporte del ARNm Mecanismos que determinan si el ARNm maduro sale o no a citosol Control traduccional Mecanismos que determinan si el ARNm presente en el citosol es o no traducido Control de la degradación del ARNm Mecanismos que determinan la supervivencia del ARNm en el citosol Control de la actividad proteica Mecanismos que determinan la activación o desactivación de una proteína, como así también el tiempo de supervivencia de la misma.