QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim.

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1 QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim.
Bolilla 11: Biosíntesis de Proteínas. Traducción de la información genética. Universalidad del código genético. Activación de los aminoácidos, fidelidad de la síntesis proteica. Etapas de iniciación, formación del enlace peptídico, elongación y terminación de la síntesis, factores que intervienen, consumo energético y regulación. Inhibidores de la síntesis. Nociones sobre alimentos transgénicos.

2 Transcripción y traducción de un gen eucariota
preRNA: 3'UTR 5'UTR Exon 1 Exon 2 Exon 3 Intron 1 Intron 2 AAAAAAAAA mRNA: Splicing / Polyadenylation polyA ATG TAA active protein: Traducción MPLT GFL PJC Modificación post-transduccional LAC

3 Código genético Universal: es idéntico para las
distintas especies anim. y veget. Degenerado: más de un codón codifican para el mismo aa. codón AUGCAGUGGAAACUAUAG ARNm Met Gln Trp Lys Leu stop Péptido

4 Tipos de ARN: ribosomal, transferencial y mensajero

5 Activación de aminoácidos en procariotas
Aminoacil-tARN sintetasa +NH3-C-COO- + ATP R Enz-+NH2-C-COO-AMP + PPi Complejo Aminoaciladenilato-Enzima +NH3-C-COO-ARNt + AMP + Enz R Enz-+NH2-C-COO-AMP + ARNt Anticodón UAC fMet Enz- -AMP Aminoacil-tARN sintetasa

6 Traducción de Proteínas en procariotas. Iniciación.
mARN P A Subunidad 30S IF-3 IF-1 Codón de inicio 3’ 5’ AUG tARN Anticodón fMet UAC IF-2 GTP NH2- 3’ A 5’ P AUG fMet UAC IF-3 IF-1 IF-2 GTP Subunidad 50S GDP + Pi Complejo de Iniciación 70 S NH2-

7 Traducción de Proteínas. Alargamiento de la cadena peptídica
AA2 Aminoacil-tARN entrante GTP EF-Tu EF-Ts GDP Unión del Aminoacil-tARN entrante Pi 3’ A 5’ P AUG fMet UAC Codón de inicio Codón siguiente Complejo de inicio 70S NH2- Traducción de Proteínas. Alargamiento de la cadena peptídica 3’ A 5’ P AUG fMet UAC AA2 NH2- Translocasa GTP GDP + Pi Peptidil transferasa

8 Traducción de Proteínas. Alargamiento de la cadena peptídica
Val Leu fMet Cadena polipeptídica en formación tARN Gli Aminoácidos libres Anticodón Fen tARN transportando un Aminoácido Codones para los correspondientes aminoácidos Codón 5’ 3’ mARN Ribosoma Dirección de lectura del mARN P A 1 2 Enzima Peptidililtransferasa EF-G o Translocasa Codón de terminación NH2-

9 Modificaciones postraduccionales de las proteínas
Desformilación (eliminación de grupo formilo de la fMET inicial por deformilasas en procariotas). Glicosidación (adición de cadenas de oliosacáridos a las proteínas por acción de las glucosil transferasas). Formación de puentes disulfuros -S-S- (entre grupos –SH de cisteínas dentro de la misma cadena o de cadenas diferentes por acción de proteín-disulfuro isomerasa). Fosforilación. Acetilación. Metilación.

10 Modificaciones postraduccionales
Fosforilación-Defosforilación Acetilación Carboxilación Metilación

11

12 Regulación transcripcional en eucariotas
GC CAAT TATA Inr Exon 1 Exon 2 Exon 3 Promotor atg +1 Intrones Sitios reguladores Región iniciadora 5’ 3’

13 Regulación transcripcional en procariotas

14 Regulación del operón lac
En ausencia de Lactosa En presencia de Lactosa

15 Alimentos transgénicos
Alimento transgénico o “genéticamente modificado” es aquel producto de origen animal o vegetal con propiedades nutritivas en el cual se ha introducido un gen de otro organismo, o se le ha suprimido o modificado un gen propio, mediante técnicas de ingeniería genética. Tal manipulación permite que el organismo produzca una nueva proteína, o deje de producir una proteína del organismo original. Ejemplos: Protección contra insectos. Papa, maíz, algodón Bt. Protección contra hongos, virus, etc. Batata transgénica. Control de malezas. Soja RR. Preservación de vegetales. Tomate transgénico.

16 Elementos básicos requeridos para la transformación genética de plantas
Vectores que permitan el clonado del gen de interés y/o su transferencia al tejido blanco de transformación. 2. Un protocolo de transformación (sistema de transferencia de genes y de selección del material transformado). 3. Un sistema de cultivo de tejidos que permita generar plantas completas y fértiles. 4. Herramientas de análisis para detectar la presencia del transgén y los productos del mismo en la planta.

17 Construcción del vector
pTi ADN-T Gen Auxina Gen Citoquinina Gen Opina EI ED Genes tra Genes vir Ori ADN-T modificado Gen de interés Gen Marcador pTi modificado Enz. Restricción + Ligasa Construcción del vector Representación esquemática de la bacteria A. tumefaciens Plásmido Ti ADN-T Cromosoma

18 Métodos biológico y biobalístico de transformación de células vegetales
ADN de interés (transgen + gen marcador) Ti Construcción del vector Plásmido bacteriano Vector (plásmido + transgen + gen marcador) Incorporación del Vector en Agrobacterium Agrobacterium Inoculación de Agrobacterium en medio selectivo con explantos Partículas de Au o Tg recubiertas con ADN que posee el gen de interés Cañón de partículas Bombardeo de partículas al medio selectivo con explantos Método con Agrobacterium Método Biobalístico

19 Proliferación de las células vegetales y replicación del transgen.
Incorporación del transgen y gen marcador en el ADN cromosomal de las células vegetales Proliferación de las células vegetales y replicación del transgen. Selección y crecimiento de las células que expresan el transgen y gen marcador Transferencia de las plántulas transformadas al suelo.