Transcripción y traducción de proteínas

ARN

EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA (1) replicación del material genético para su transmisión en copias idénticas a la descendencia (2) transcripción del material genético que se transmite entre generaciones para sintetizar el material genético que asegura la expresión de la información en la célula (3) traducción de la información genética de la forma de ácido nucleico a la forma de proteínas

La síntesis de proteínas Dos partes: transcripción y traducción. Objetivo: construcción de proteínas de acuerdo a las instrucciones contenidas en el ADN (genes). Procariotas Eucariotas Genes Continuos. Discontinuos, con intrones y exones. ADN De fácil acceso. Asociado con histonas para formar la cromatina. Localización Transcripción y traducción simultáneas en el citoplasma. Transcripción en el núcleo y traducción en el citoplasma. Maduración del ARN Solamente del ARNr u ARNt En los tres tipos de ARN. ARN polimerasa Un solo tipo de ARN polimerasa Un tipo de ARN polimerasa para cada tipo de ARN.

Existen cuatro tipos de ARN, cada uno sintetizado por una ARN polimerasa específica: ARN polimerasa I ARN ribosomal (ARNr): forma parte de los ribosomas y cataliza la unión de aminoácidos en los ribosomas. ARN polimerasa II ARN mensajero (ARNm): transporta la información genética desde el ADN a los ribosomas ARN polimerasa III ARN de transferencia (ARNt): traduce el mensaje del ARNm a péptidos, uniendo aminoácidos según la secuencia de nucleótidos del ARNm. ARN polimerasa mitocondrial ARN mitocondrial: participa de la síntesis de proteínas mitocondriales en la mitocondria.

ARN mensajero (ARNm) RNA lineal Extremo 5’ posee un nucleótido: CAP ( 7-metil guanosina), camuflaje ante las RNAsas. Extremo 3’ posee una secuencia de aprox. 200 adeninas: cola poli-A, protege de las RNAsas.

arn ribosomal (arnr) Forma las dos subunidades de los ribosomas Se sintetiza en el nucléolo de las células eucariotas Coeficiente de sedimentación o Svedberg Tipo Tamaño Subunidad mayor (sARNr) Subunidad menor (ARNr) Procariota 70S 50S 30S Eucariota 80S 60S 40S

arn de transferencia (arnt) Estructura en hoja de trébol (tres brazos) Detalle de 5’ a 3’: Extremo 5’ o Bucle o Brazo anticodón: Posee una secuencia complementaria a un codón específico de un RNA mensajero. Extremo 3’: o Posee la secuencia ACC, donde existe un OH- libre, en el cual puede crearse el enlace aminoacil-RNAt en base a la enzima aminoacil-RNAtsintetasa.

tres bases que interactúan con el ARNm La transcripción: Los ARNt La representación tridimensional pone de relieve las regiones internas con apareamiento de bases. La representación en hoja de trébol pone de relieve los tres bucles del ARNt sitio de unión del aminoácido (en C3’ terminal, siempre CCA) puentes de hidrógeno bucle cada ARNt es específico de un aminoácido anticodon: tres bases que interactúan con el ARNm

transcripción del ARN Se sintetiza una hebra de RNA complementaria a una cadena molde de DNA. - Requiere de un pool proteico enzimático y de secuencias de iniciación en el DNA. - Las etapas de la transcripción corresponden a la iniciación, elongación y terminación.

1. Iniciación Se inicia con la interacción del ARN polimerasa con el ADN en una región denominada promotor. Complejo de iniciación de la transcripción Las dos hebras de ADN se separan y el ARN polimerasa II cataliza la inserción de los ribonucleotidos trifosfato. Inicia la síntesis del RNA heterogéneo nuclear

CONCEPTOS CLAVES … o Promotor: Es una zona pre-génica en donde el DNA es abierto por una helicasa y las enzimas responsables de la transcripción comienzan la síntesis de RNA. o Unidad de transcripción: Corresponde a toda la zona del DNA que será transcrita. o Secuencia término: Indica a las enzimas correspondientes que la transcripción del/los genes termina allí. o RNA heterogéneo nuclear: Corresponde al pre-RNA mensajero. Es un transcrito primario (recién transcrito desde el DNA) sin la extracción de secuencias no codificantes ni la adición de la cola poli-A.

2. Elongación Desde el nucleótido siguiente al promotor comienza la síntesis de RNA complementario a la cadena molde de DNA. La elongación continúa hasta que la RNA polimerasa II se encuentra con una región de término.

3. Terminación Cuando la RNA polimerasa II se encuentra con la región de término, la enzima se libera, el DNA vuelve a enrollarse y el RNAhn ya está completo.

Modificación post-transcripcional Splicing y adición de la cola poli-A El RNAhn contiene secuencias no codificantes (intrones) y codificantes (exones). RNAhn se someta a un proceso llamado splicing (empalmar, unir)

EjempLo…

Adición de la cola poli-A En el extremo 3’, Poli-A polimerasa sintetisa una cadena de aprox. 200 adeninas. El RNA pasa a ser un RNA mensajero, que es transportado hacia el citoplasma a través de filamentos y proteínas. Esta cola protege al ARNm frente a la degradación

Adjunto link: Transcripción y Traducción http://bionova.org.es/animbio/anim/expresiondna/transmenu_s.swf

TRADUCCIÓN SINTESIS DE PROTEINAS Proceso a través del cual el mensaje contenido en un RNA mensajero es leído en un ribosoma, siendo transformado a una cadena polipeptídica

Ribosoma … Poseen dos subunidades.

SUBUNIDAAD MAYOR Cámara P (peptidil): Es la primera cámara donde se posiciona un codón (5 ’3’). Cámara A (aminoacil): Es la segunda cámara donde se posiciona otro codón. Cámara E: Cámara por donde se libera el RNA mensajero ya leído. Codón: unidad básica de información en el proceso de traducción. 

Cada codón codifica un aminoácido y esta correspondencia es la base del código genético  Permite traducir la secuencia de ARNm a la secuencia de aminoácidos que constituye la proteína. Cada codón solo codifica a un aminoácido. Un aminoácido esta codificado por mas de un codón

ABREVIATURA

PROCESO DE TRADUCCIÓN Traducción se divide en tres etapas: Iniciación, elongación y terminación.

1. Iniciación Subunidad menor del ribosoma recorre el RNA mensajero (secuencia de iniciación) RNA transferencia correspondiente al codón AUG (codón de inicio) se posiciona en él, cargando el aminoácido metionina. Subunidad mayor se posa sobre la subunidad menor, quedando el metionil-RNAt dentro de la cámara P. El codón adyacente a AUG está posicionado dentro de la cámara A. El aminoacil-RNAt correspondiente a dicho codón se posicionará y comenzará la elongación.

2. ELONGACIÓN 3. cámara A otro RNAt y nuevamente se creara un enlace peptídico entre el dipéptido mencionado y el nuevo aminoácido. 1. La peptidil transferasa creará un enlace peptídico entre los aminoácidos adyacentes. 2. El RNAt que traía el aminoácido metionina sale del ribosoma para ser cargado nuevamente. 4. El ribosoma se desplazará un codón en sentido 5’-3’, repitiendo los eventos antes mencionados.

3. TERMINACIÓN Si en la cámara A aparece uno de los tres codones de detención (UGA, UAA, UAG), una proteína llamada factor de liberación entrará a la cámara A. El ribosoma se desacoplará, el péptido se liberará del RNAt y la traducción concluirá. En este caso se habría formado el péptido.

MUTACIONES Cambios en la secuencia de bases de ADN. Clasifición:  Gen Salvaje 5'- CGACTGT-3' 3'- GCTGACA-5' Transición ( cambio del par A-T por G-C) 5'- CGGCTGT-3' 3'- GCCGACA-5' Transversión (cambio del par A-T por T-A) 5'- CGTCTGT-3' 3'- GCAGACA-5' Inserción (colocar un par extra ej: G-C) 5'- CGAGCTGT-3' 3'- GCTCGACA-5' Supresión (suprimir el par A-T) 5'- CGCTGT-3' 3'- GCGACA-5'