De DNA a proteïnes Durant molts anys el dogma central de la biologia molecular era aquest: Amb el temps han aparegut modificacions:
Modificacions: L’ARN pot tornar a codificar ADN retrotranscripció o transcripció inversa (virus) Hi ha molècules d’ARN que mai van a produir proteïnes mai es van a traduir Existeixen regions immenses d’ADN que no contenen informació per a cap proteïna Alguns tipus d’ARN poden unir-se a regions gèniques d’altres ARN desactivant els gens que es troben ahi L’ADN es pot cambiar alterant químicament d’aguns nt sense cambiar la seqüència i a més estes marques es poden revertir
Sintesi de proteïnes Una proteïna està formada per una cadena de aminoàcids (aa) Per a poder-la sintetitzar s’han de produir 2 procesos: transcripció i traducció
TRANSCRIPCIO I TRADUCCIÓ
Transcripció al nucli Consisteix en sintetitzar ARN anomenat ARN missatger (RNAm) usant com a motle una cadena de ADN (També es transcriu ARNt i ARNr) En eucariotes hi ha 3 tipus de RNA-pol: RNA-pol I transcriu RNAr RNA-pol II transcriu RNAm RNA-pol III transcriu RNAt i un tipus de RNAr
En principi en eucariotes cada el fragment de DNA que es transcriu a un RNAm és el que es coneix com GEN i portarà la informació per a codificar una proteïna A l’esquema veiem: 3 gens transcriuran 3 RNAm traduiran 3 proteïnes
1. Iniciació: 2. Elongació: Els factors de transcripció s’uneixen al promotor seqüència de nt determinada: TATAAAA = TATA box (≈25 nt abans de l’inici) Ajuden la RNA-pol II a unir-se al promotor i a obrir la cadena de DNA 2. Elongació: La RNA-pol II transcriu la cadena de DNA llig la cadena DNA en direcció 3’5’ i construeix la cadena d’RNA en direcció 5’3’ afegint els nucleòtids complementaris a la cadena que està llegint (es trancriu tot, introns i exons)
El DNA anirà desenrotllant-se per un costar i tornant-se a enrotllar per la part que ja s’ha transcrit A mesura que es trancriu, el RNAm va soltant-se de la cadena de DNA
3. Terminació: Quan la RNA-pol II arriva a una seqüència de nt concreta anomenada regió terminadora el RNAm es solta completament de la cadena de DNA Pre-RNAm http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/transcription.swf http://www.bionova.org.es/animbio/anim/expresiondna/transmenu_s.swf
Maduració: transformació del pre-RNAm en RNA madur i funcional Els extrems 5’ i 3’ es protegeixen per a que quan el RNA isca al citoplasma no puga ser degradat per cap enzim: Extrem 5’ s’afegix una guanosina metilada i també es poden metilar alguns nt més = CAP 5’ Servirà com a senyal d’inici per a la traducció Extrem 3’ s’afegeixen 100-200 nt d’adenina = CUA POLI A
S’eliminen els introns (no contenen informació per a la fabricació de proteïnes) per un procés d’splicing (tall i empalme) http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_spliceosomes.swf
Diferències entre la transcripció en procariotas i en eucariotes: 1ª) Sols intervé un sol tipus de RNA-pol 2ª) En los procariotes el ARNm no té ni cap 5’ ni cua poliA, ni introns i per lo tant no requereix d’un mecanisme de maduració. 3ª) Al mateix temps que el ARNm es transcriu ja se està traduint (No hi ha nucli per tant tot el procés es fa al mateix lloc, el citoplasma) 4ª) Els gens són policistrónics = un ARNm conté informació per a varies proteïnes.
Un gen una proteïna?? Splicing alternatiu
Traducció al citoplasma Es necessita: L’ARNm que s’ha transcrit dins del nucli com la traducció és al citoplasma l’ARNm haura d’eixir del nucli per els porus nuclears Ribosoma format per 2 subunitat (gran i xicoteta) Aminoacil-tARN (ARNt-aa) consistix en una altre tipus de ARN anomenat ARN de transferència (ARNt) unit a un aminoàcidcada ARNt-aa anirà afegint un aa a la proteïna que se està formant depenent de les bases nitrogenades que vagen apareguent al ARNm
A la part inferior, el aminoacil-tARN té 3 bases nitrogenades anomenades anticodó que hauran de ser complementàries de les 3 que es troben al ARNm anomenat codó A la part superior (extrem 3’) porta el aa corresponent a eixe codó
L’aminoàcid que va unit a cada ARNt depén del codó de ARNm on s’unix, seguint el següent codi:
Acoplació a l’ARNm de: - Subunitat xicoteta del ribosoma - Primer aatARN sempre s’acopla al codó AUG posant una metionina - Subunitat gran del ribosoma
2. Entra el següent aa-tARN al triplet següent 3 2. Entra el següent aa-tARN al triplet següent 3. Ara el primer aa es separa del ARNt i s’unix al aa del aa-tARN següent 4. El primer t-ARN es solta
5. El procés continua fins que s’arriba a un codó de finalització
6. Al arribar a un codó de finalització no entrarà cap aa-tARN i la cadena de aa formada (és a dir la nova proteïna) es soltarà al igual que les subunitats del ribosoma http://www.bionova.org.es/animbio/anim/expresiondna/transmenu_s.swf http://www.bionova.org.es/animbio/anim/traduccion.swf