GENÉTICA MOLECULAR

Avery : el factor transformante es el ADN Experimentos que demostraron que el ADN es el portador de la información genética Griffith (1928): las bacterias S poseen un factor transformante que se transmite a las células vivas R y las convierte en virulentas Avery : el factor transformante es el ADN

EL CONCEPTO DE GEN Desde un punto de vista estructural, un GEN es un fragmento de ADN que contiene la información genética para un determinado carácter. Desde un punto de vista funcional, un GEN se define como un fragmento de ADN que contienen la información necesaria para sintetizar una proteína. Beadle y Tatum (1958): hipótesis un gen-una enzima. Un gen una proteína. GENOMA: conjunto de genes de un organismo. Procariotas: un solo cromosoma circular. Algunas bacterias poseen plásmidos que se replican independientemente. Eucariotas: la mayor parte del genoma constituye la cromatina localizada en el núcleo de la célula. Otra parte del ADN se encuentra en las mitocondrias y cloroplastos.

Hipótesis un gen-una enzima

LA REPLICACIÓN DEL ADN La replicación es el proceso a través del cual el ADN hace una copia de sí mismo. La replicación es de tipo semiconservativo ya que cada nueva hélice está formada por una de las cadenas originales y una cadena de nueva síntesis. Durante la replicación enzimas específicas reemplazan los nucleótidos, que por error han sido incorrectamente apareados. Una cadena se sintetiza de una vez (5’-3’) mientras que la otra (3’-5’) se sintetiza en pequeños fragmentos llamados fragmentos de Okazaki. La enzima implicada en la síntesis de ADN es la ADN polimerasa.

LA EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA Las proteínas son macromoléculas constituidas por unidades más pequeñas denominadas aminoácidos. - En la naturaleza existen 20 aminoácidos diferentes. - Cada aminoácido tiene un ARNt propio. - La información contenida en el ADN está organizada en forma de tripletes. Cada triplete constituye una de las tres combinaciones de tres nucleótidos.

FLUJO DE INFORMACIÓN GENÉTICA EN EURCARIONTES Transcripción : proceso que consiste en copiar la información contenida en el ADN a una molécula de ARNm. La complementariedad es G-C A-U. Este proceso ocurre en el núcleo. El ARNm sintetizado sale al citoplasma a través de los poros nucleares. 2. Traducción: consiste en traducir el mensaje contenido en el ARNm en un polipéptido.

TRANSCRIPCIÓN Es el proceso mediante el cual la información contenida en el ADN se copia en una molécula de ARNm Tiene lugar en el interior del núcleo Enzima: ARN polimerasa La secuencia copiada es un ARNm inmaduro que debe ser procesado antes de salir del núcleo.

MADURACIÓN DEL ARNm Cada gen consta de intrones (secuencias no codificantes) y exones (secuencias codificantes). Un mismo ARNm puede dar lugar a distintos genes dependiendo del proceso de maduración.

MADURACIÓN DEL ARNm (SPLICING)

TRADUCCIÓN

TRADUCCIÓN (ARNt) Triplete de bases nitrogenadas en el que siempre hay una guanina y un ácido fosfórico libre. Está formado por tres bases nitrogenadas (CCA) sin aparear. Es el lugar por donde el ARNt se une al aminoácido Brazo A Hay un triplete de bases nitrogenadas llamada anticodón (diferente para cada aminoácido) y complementario al codón del ARNm Brazo T Tiene Timina Lugar por el que se une al ARN ribosómico Brazo D Zona donde se une a la enzima aminoacil-t-ARN sintetasa (cataliza su unión a un aminoácido)

EL CÓDIGO GENÉTICO

EL CÓDIGO GENÉTICO Es universal. Excepciones en bacterias y en mitocondrias. Es degenerado: varios codones codifican para el mismo aminoácido (61 codones codificantes. Codones de término UGA, UAG, UAA : algunos codones no codifican para ningún aminoácido sino que marcan el final del proceso de traducción. El codón de inicio AUG es la señal de inicio para que comience la traducción y codifica para el aminoácido metionina. No hay solapamiento

EL CÓDIGO GENÉTICO

TRADUCCIÓN INICIACIÓN 1º Complejo de iniciación La subunidad pequeña del ribosoma se une al ARNm Entra en el sitio P un aminoacil ARNt (UAC) El primer ARNt lleva unido N-formil metionina en bacterias y metionina en eucariotas. 2º Unión de la subunidad grande del ribosoma Estos procesos están regulados por los factores de iniciación y requieren gasto de GTP

TRADUCCIÓN 2. ELONGACIÓN El siguiente aminoacil-ARNt entra en el sitio A del ribosoma Formación del enlace peptídico entre el aa que ocupa el sitio P y el que se encuentra en el sitio A. Desplazamiento de ARNt del sitio P al sitio E desde donde sale del ribosoma. Desplazamiento del ARNt peptidil al sitio P. Entrada de un nuevo aminoacil ARNt al sitio A. La unión de los aa está catalizada por el propio ARNr (riboenzima)

RIBOSOMA

TRADUCCIÓN 3. TERMINACIÓN Reconocimiento del codón de término. Entrada de un ARNt que reconoce la señal de término al sitio A. Liberación de la cadena polipeptídica. Liberación del último ARNt. Separación de las dos unidades de los ribosomas.