 Describir las principales características que distinguen a los procesos de Replicación del ADN, Transcripción del ARN y Traducción o Síntesis de proteínas.

Proteína

Células eucarióticas Células procarióticas

 Los cromosomas eucarióticos se componen de ADN y proteínas (histónicas y no histónicas)

6 Cromosoma metafásico formado por dos cromátidas hermanas: DNA duplicado El cromosoma en las células hijas tras la segregación

Tema 2: Mitosis y meiosis7 Cariotipo fetal

 Semiconservador. Cada hebra sirve como molde para la síntesis de una nueva cadena, produciendo dos nuevas moléculas de ADN, cada una con una de las hebras viejas y una nueva hebra hija.  Bidireccional. La separación de las hebras progenitoras que comienza en cada origen de replicación progresa en ambas direcciones.  Semidiscontinua: Tiene una hebra continua y otra hebra discontinua o retardada.

 Eventos previos a la iniciación.  Iniciación  Elongación  Terminación

 El primer paso durante la replicación del DNA el desenrollamiento del ADN de la doble hélice y la separación de las dos hebras  Participan las enzimas topoisomerasas y helicasas

 Las proteínas de unión al ADN de una sola cadena (SSB), estabilizan la hebra parental desenrollada del DNA.

 - Apertura de la doble hélice del ADN por acción de las helicasas.  - Síntesis de los cebadores para que la ADN polimerasa pueda actuar. Las enzimas implicadas denominan primasas.  - Se inicia la polimerización por acción de la ADN polimerasa III

- Cuando se alcanza el cebador del fragmento sintetizado anteriormente la Polimerasa I sustituye a la Pol III y, haciendo uso simultáneo de sus actividades exonucleasa (degradadadora de nucleótidos) y polimerasa, va sustituyendo los cebadores por el ADN correspondiente. - Las ligasas cierran las mellas que hay entre cada dos fragmentos

 La unión específica de A con T y de C con G, asegura que las copias nuevas de ADN sean copias exactas del original.  Se forman dos copias idénticas de la molécula original de ADN.  Las dos nuevas moléculas de ADN se enroscan y de nuevo toman la forma de una doble hélice. Replicación del ADN

La ADN polimerasa

Diferencias  Mayor tamaño del ADN.  Menor velocidad de síntesis en eucariotas.  Múltiples puntos de iniciación en un mismo cromosoma (hasta en células de mamífero)

Diferencias:  La estructura nucleosómica debe disociarse para dar inicio a la replicación  Deben replicarse las Histonas (nucleosomas nuevos) se incorporan a la hebra retardada.

 En células eucarióticas ocurre en el núcleo y en procarióticas en el citoplasma.  Hay 5 tipos de ADN polimerasas, la ADN pol α actúa como cebador.  Menor tamaño de los fragmentos de Okasaki en células eucarióticas (200 pb vs 2000 pb)

 Son secuencias especiales de nucleótidos al final del DNA de cromosomas eucarióticos.  Estos no contienen genes, pero si secuencias cortas repetidas de nucleótidos (TTAGGG en humanos)  Intervienen en el envejecimiento y muerte celular. Telómeros y telomerasas

 Consiste en la formación de una molécula de ARN a partir de la información genética contenida en un segmento de ADN. Es decir da lugar ana copia de ARN con secuencia complementaria y antiparalela, a partir de una secuencia molde en una de las hebras del ADN.

La ARN polimerasa II localiza el sitio promotor (TTCAGA o TATA) Marca el inicio uniéndose al ADN  Complejo cerrado Al cambiar de forma, abre la doble hélice  Complejo abierto Se forma la burbuja de transcripción de 18 nucleótidos. INICIACIÓN El ARN pol II se mueve hacia el extremo 5´. Se sintetiza una cadena de ARNm en dirección 5’-3’ ELONGACIÓN La ARN pol II llega la secuencia de terminación (UAG) Se le añade al extremo 3’ una cola poli A polimerasa TERMINACIÓN Se eliminan los intrones, por los ARN nucleares. Las ARN ligasas ensamblan los exones (splicing) MADURACIÓN

 Proceso durante el cual la información genética almacenada en la secuencia de nucleótidos de una molécula de ARNm se traduce, siguiendo las reglas del código genético, en las secuencias de aminoácidos del polipéptido que constituye.

ribosomas  Se realiza en los ribosomas localizados en el citoplasma  Intervienen 3 tipos de ARN ◦ ARNm ◦ ARNr  4 moléculas presentes como parte de la estructura ribosomal. ◦ ARNt  40 – 60 moléculas  Adaptadores de aminoácidos en respuesta a codones específicos del ARNm

 Constituidos por 50% de proteínas y 50% de ARN  Compuestos por una subunidad grande y otra pequeña ◦ Se asocian cuando la traducción inicia ◦ Se disocian cuando la traducción termina

 La traducción de un mensaje del ARNm requiere del ARNt ◦ Moléculas adaptadoras ◦ Codón  Anticodón  AA

 Todos los ARNt tienen una secuencia CCA en su extremo 3’ y los aminoácidos se unen covalentemente a la ribosa del ribonucleótido terminal  El ARNm es reconocido por el anticodón en el otro extremo del ARNt  Durante la traducción, cada uno de los aminoácidos transportados en el ARNt deben de ser alineados con su codón correspondiente en el molde de ARNm

◦ El ARNt se alinea sobre el ARNm por complementariedad de bases  Codón  Anticodón

 La traducción no inicia exactamente en el extremo 5’de la cadena de ARNm  Siempre inicia en un codón AUG que corresponde a una metionina en el código genético.AUG que corresponde a una metionina en el código genético.  Los ribosomas reconocen al ARNm uniéndose al casquete de 7 metil guanosina en el extremo 5’  Desde ese lugar inician la búsqueda del primer codón de iniciación AUG

 La Iniciación ocurre con la unión del ARNm a la subunidad pequeña del ribosoma  Después se une la subunidad mayor y se forma un ribosoma funcional sobre la que procede la elongación  La terminación ocurre en un codón de parada como lo establece el código genético (UAA, UAG y UGA)codón de parada como lo establece el código genético (UAA, UAG y UGA)

 En el proceso de traducción participan varias proteínas, en cada uno de los tres estados ◦ Factores de iniciación ◦ Factores de elongación ◦ Factores de liberación

 El ARNt iniciador cargado con metionina se une al sitio P  El siguiente ARNt cargado se inserta en el sitio A  Se forma un enlace peptídico entre el primero (P) y segundo ARNt (A)

 El siguiente paso en la elongación se conoce como translocación ◦ Durante la translocación, el ribosoma se mueve tres nucleótidos a lo largo de la cadena de ARNm posicionándose en el siguiente codón con su sitio A vacío  En este paso se transloca el ARNt cargado de A a P y el ARNt descargado pasa a E

 El ribosoma queda así con un ARNt cargado unido a P y con el sitio A vacío  La unión a A de otro ARNt cargado con un nuevo aminoácido induce la liberación de E del ARNt no cargado dejando al ribosoma listo para la inserción del siguiente aminoácido en la cadena polipeptídica

 La elongación de la cadena polipeptídica continúa hasta que se encuentra un codón de parada en el sitio A durante el transcurso de la translocación ◦ Termina la síntesis de la proteína