Lic. Edna Margarita David Giraldo Simulación de la traducción Insulina Simulación de la traducción

Producto: simular la traducción de la insulina humana en las bacterias

4 3 5 6 7 2 8 9 10 1 ADN Plásmido Bacteria Enzimas de restricción Plásmido recombinado ADN Plásmido Enzimas ADN de enlace Plásmido 4 3 Bacterias con el plásmido recombinado 5 6 Bacteria Colonias de bacterias 7 Filtro para aislar a las colonias 2 8 La sonda deja una marca negra Con la posición de la colonia exacta 9 10 Las bacterias con el ADN de las hormonas del crecimiento se colocan en un medio de cultivo, en el que introducirán una cantidad de hormonas mucho mayor que la producida por la hipófisis. El filtro se pone en contacto con una sonda radioactiva, esta es un fragmento de ADN capaz de localizar el ADN homologo 1

Tarea: simular la traducción de la insulina humana en las bacterias fmet fen val gln his leu cis gli NH2_ _COOH Intrucciones Simula la fabricación de la hormona insulina en el ribosoma de la bacteria pero solamente para la traducción de los ochos primeros aminoácidos que conforman la proteína. Una vez fabricada la proteína, resalta la unión mediante el enlace peptídico con su estructura primaria. Para ello utiliza la plantilla que te servirá de modelo y las herramientas de apoyo en la sección de química video que te guían para hacer la animación y su explicación oral. siguiente

Modelo de la simulación de la traducción 1 Plantilla Modelo de la simulación de la traducción Modelo El modelo de la simulación corresponde a un trabajo presentado por la estudiante Eliana Angarita del curso 1101. En este modelo, se fabrica la hormona de crecimiento y se presentan los cinco primeros aminoácidos que conforman esta proteína. fmet cis ala glu val ser cis fen NH2_ _COOH ala: alanina arg: arginina asn: asparagina asp: ácido aspártico cis: cisteína gln: glutamina gli: glicina Glu: glutamato his: histidina ile: isoleucina leu: leucina lis: lisina met: metionina fmet: metionina formilada (bacterias) fen: fenilalanina pro:prolina ser: serina tre: treonina tri: triptófano tir: tirosina val: valina Otra abreviatura term: terminación siguiente Abreviaturas de los aminoácidos

2 Plantilla Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder del ARNm y el ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína. Se les une entonces el complejo formado por el ARNt-metionina formilada (fmet). La unión se produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta la formilmetionina (fmet). Subunidad menor del ribosoma P A A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ U A C Codón Anticodón ARNt ARNm fmet Siguiente (i) 1er aminoácido

3 Plantilla Elongación I: A continuación se une la subunidad mayor a la menor completándose el ribosoma. El complejo ARNt-aminoácido2 , la cisteína (Cis) [ARNt-Cis] se sitúa enfrente del codón correspondiente (UGU). La región del ribosoma a la que se une el complejo ARNt-Cis se le llama región aminoacil (A). Subunidad menor del ribosoma P A AAAAAAAAAAA 3’ 5’ A U G U G U G C U G A A G U U U A C cis A C A fmet Siguiente (i)

4 Plantilla Elongación II: Se forma el enlace peptídico entre el grupo carboxilo de la Formilmetionina (fmet) y el grupo amino del segundo aminoácido, la cisteína (Cis). P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ U A C A C A cis-fmet Siguiente

5 Plantilla Elongación III: El ARNt del primer aminoácido, la Formilmetionina (fmet) se libera. P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ A C A U A C cis-fmet Siguiente

6 Plantilla Elongación IV: El ARNm se traslada, de tal manera que el complejo ARNt-Cis-fmet queda en la región peptidil del ribosoma, quedando ahora la región aminoacil (A) libre para la entrada del complejo ARNt-aa3 P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ A C A cis-fmet Siguiente

7 Plantilla Elongación V: Entrada en la posición correspondiente a la región aminoacil (A) del complejo ARNt-ala, correspondiente al tercer aminoácido, la alanina (ala). P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ A C A C G A ala cis-fmet Siguiente

8 Plantilla Elongación VI: Unión del péptido fmet-cis (Formilmetionina-Cisteína) a la alanina (ala). P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ A C A C G A ala-cis-fmet Siguiente

9 Plantilla Elongación VII: Se libera el ARNt correspondiente al segundo aminoácido, la cisteína (cis). P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ C G A A C A ala-cis-fmet Siguiente (i) (i)

10 Plantilla Elongación VIII: El ARNm corre hacia la otra posición, quedando el complejo ARNt3-ala-cis-fmet en la región peptidil del ribosoma. P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ C G A ala-cis-fmet Siguiente

11 Plantilla Elongación IX: Entrada del complejo ARNt-glu correspondiente al 4º aminoácido, el glutamato. P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ C G A C U U ala-cis-fmet glu Siguiente

Elongación X: Este se sitúa en la región aminoacil (A). 12 Plantilla Elongación X: Este se sitúa en la región aminoacil (A). P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ C G A C U U glu ala-cis - fmet Siguiente

13 Plantilla Elongación XI: Unión del péptido fmet-cis-ala con el 4º aminoácido, el glutamato (glu). Liberación del ARNt del glutamato. El ARNm se desplaza a la 5ª posición P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ C U U C G A glu-ala-cis-fmet Siguiente

14 Plantilla Elongación XII: Entrada del ARNt del glutamato, el 5º aminoácido, la valina (ARNt-val). P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ C U U C A A glu-ala-cis-fmet val Siguiente

val-glu-ala-cis-fmet 15 Plantilla Elongación XIII: Unión del péptido fmet-cis-ala-glu con el 5º aminoácido, la valina (val). Liberación del ARNt de glutamato (glu). El ARNm se desplaza a la 6ª posición, se trata del un codón de finalización o de stop. P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ 5’ C A A C U U val-glu-ala-cis-fmet Siguiente

val-glu-ala-cis-fmet 16 Plantilla Finalización I: Liberación del péptido o proteína. Las subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm. P A ARNm A U G U G U 5’ G C U G A A G U U AAAAAAAAAAA 3’ 5’ C A A C U U val-glu-ala-cis-fmet Siguiente (i)

17 Plantilla Finalización II: Después unos minutos los ARNm son digeridos por las enzimas del hialoplasma. ARNm AAAAAAAAAAA 3’ 5’ A U G U G U G C U G A A G U U Siguiente (i)

Descifrar el código genético Finalizar la simulación 18 Plantilla Descifrar el código genético Instrucciones De acuerdo al marco de lectura de las tripletas de bases nitrogenadas en la cadena de ARNm. Se indica el tipo de aminoácido que corresponde cada uno. Guíate de la tabla de código genético. Finalizar la simulación 5’ 3’ AAAAAAAAAAA A U G U U U G U U ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? fmet cis ala glu val ser Cis fen NH2_ _COOH ala: alanina arg: arginina asn: asparagina asp: ácido aspártico cis: cisteína gln: glutamina gli: glicina Glu: glutamato his: histidina ile: isoleucina leu: leucina lis: lisina met: metionina fmet: metionina formilada (bacterias) fen: fenilalanina pro:prolina ser: serina tre: treonina tri: triptófano tir: tirosina val: valina Otra abreviatura term: terminación Instrucciones siguiente Abreviaturas de los aminoácidos

Tabla del código genético 19 Plantilla Tabla del código genético Segunda base Primera base U C A G Tercera UUU fen UUC fen UUA leu UUG leu UCU ser UCC ser UCA ser UCG ser UAU tir UAC tir UAA term UAG term UGU cis UGC cis UGA term UGG tir CUU leu CUC leu CUA leu CUG leu CCU pro CCC pro CCA pro CCG pro CAU his CAC his CAA gln CAG gln CGU arg CGC arg CGA arg CGG arg AUU ile AUC ile AUA ile AUG met ACU tre ACC tre ACA tre ACG tre AAU asn AAC asn AAA lis AAG lis AGU ser AGC ser AGA arg AGG arg GUU val GUC val GUA val GCU ala GCC ala GCA ala GCG ala GAU asp GAC asp GAA glu GAG glu GGU gli GGC gli GGA gli GGG gli Anterior siguiente

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