El Dogma Central de la Biología Molecular describe un proceso de dos pasos, la transcripción y la traducción, por el cual la información contenida en los.

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1 El Dogma Central de la Biología Molecular describe un proceso de dos pasos, la transcripción y la traducción, por el cual la información contenida en los genes se transforma en proteínas. ADN ARN proteínas

2 DNA TRANSCRIPCION mRNA Ribosoma TRADUCCION Polipeptido
célula procariotica Envoltura Nuclear TRANSCRIPTION DNA Pre-mRNA PROCESAMIENTO RNA mRNA Ribosoma TRADUCCION Polipeptido Eukaryotic cell

3 DNA TRANSCRIPCION Celula Procariotica

4 DNA TRANSCRIPCION mRNA Ribosoma TRADUCCION Polipeptido Celula Procariotica

5 DNA TRANSCRIPCION mRNA Ribosoma TRADUCCION Polipeptido
Prokaryotic cell Nuclear envelope TRANSCRIPCION DNA Eukaryotic cell

6 DNA TRANSCRIPCION mRNA Ribosome TRADUCCION Polypeptide
Prokaryotic cell Envoltura Nuclear TRANSCRIPCION DNA Pre-mRNA PROCESAMIENTO RNA mRNA Eukaryotic cell

7 Célula Procariótica Célula Eucariota DNA TRANSCRIPTION mRNA Ribosome
TRANSLATION Polypeptide Célula Procariótica Nuclear envelope TRANSCRIPTION DNA Pre-mRNA RNA PROCESSING mRNA Ribosome TRANSLATION Polypeptide Célula Eucariota

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9 DNA molecula Gen 1 Gen 2 Gen 3 DNA cadena (templada) 3¢ TRANSCRIPCION Codon mRNA TRADUCCION Proteina Amino acido 5¢

10 Completo RNA transcript
Elongacion No-templada Cadena devDNA RNA polimerasa RNA nucleotidos 3¢ end 3¢ 5¢ Nuevo RNA Cadena templado ADN Direccion de transcripcion (“downstream”) Promotor RNA polimerasa Punto de iniciacion DNA Unidad Transcripcion Unwound tran- script Template strand of DNA Iniciación Elongación Terminación Rewound transcripto Completo RNA transcript

11 Eukaryotic promoters Promoter 5¢ 3¢ 3¢ 5¢ TATA box Start point Template DNA strand Several transcription factors Transcription factors 5¢ 3¢ 3¢ 5¢ Additional transcription factors RNA polymerase II Transcription factors 5¢ 3¢ 3¢ 5¢ 5¢ RNA transcript Transcription initiation complex

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13 RNA transcript (pre-mRNA)
5¢ Exon 1 Intron Exon 2 Proteina Otras proteinas snRNA snRNPs Spliceosoma 5¢ Spliceosoma componentes Cut-out intron mRNA 5¢ Exon 1 Exon 2

14 RNA transcripto (pre-mRNA)
5¢ Exon 1 Intron Exon 2 Proteina Otras proteinas snRNA snRNPs Spliceosoma

15 Spliceosoma 5¢ componentes Spliceosoma Corte-out intron mRNA 5¢ Exon 1 Exon 2

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17 5¢ Exon Intron Exon Intron Exon 3¢ 1 30 31 104 105 146 1 146 Pre-mRNA
5¢Cap Poly-A tail 1 30 31 104 105 146 Introns cut out and exons spliced together Coding segment 5¢Cap Poly-A tail 1 146 5¢ UTR 3¢ UTR

18 Gen DNA Exon 1 Intron Exon 2 Intron Exon 3 Transcripcion
Procesamiento RNA Traduccion Dominio 3 Dominio 2 Dominio 1 Polipeptido

19 5¢ 5¢ Cap 5¢ UTR 3¢ UTR Protein-coding segment Polyadenylation signal
Start codon Stop codon 3¢ UTR Poly-A tail

20 Codón iniciación Codón Stop Codón Cola (no traducido) Fragmento lectura (traducido) Guía

21 Amino acidos Polipeptido tRNA con Aminoácido unido Ribosoma tRNA Anticodon 5¢ Codones 3¢ mRNA

22 Sitio de union Amino acido Puentes Hydrogeno 3¢ 5¢ estructura dos dimensiones Anticodon Hidrogeno Simbolo usado Estructura tres dimensiones

23 Amino acido Aminoacil-tRNA sintetasa (enzima) Pirofosfato Fosfatos tRNA AMP Aminoacil tRNA (un “activado amino acido”)

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25 sitio P (Sitio ligadura
Peptidil-tRNA) sitio E (sitio salida) Sitio ligadura mRNA Sitio A (sitio de ligadura Aminoacyl-tRNA) Subunidad mayor menor Modelo esquemático mostrando sitios de unión. E P A

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27 Second mRNA base First mRNA base (5¢ end) Third mRNA base (3¢ end)

28 Exit tunnel Growing polypeptide tRNA molecules Large subunit E P A Small subunit 5¢ mRNA 3¢ Computer model of functioning ribosome P site (Peptidyl-tRNA binding site) A site (Aminoacyl- tRNA binding site) E site (Exit site) E P A Large subunit mRNA binding site Small subunit Schematic model showing binding sites Amino end Growing polypeptide Next amino acid to be added to polypeptide chain E tRNA mRNA 3¢ 5¢ Codons Schematic model with mRNA and tRNA

29 tunel de salida Polipeptido En crecimiento Moleculas tRNA Subunidad mayor E P A Subunidad menor 5¢ mRNA 3¢ Modelo computarizado de funcionamiento del ribosoma

30 INICIACION Met Met GTP GDP E A 5¢ 5¢ 3¢ 3¢ Large ribosomal subunit
P site Met Met tRNA iniciador GTP GDP E A mRNA 5¢ 5¢ 3¢ 3¢ Start codon Small ribosomal subunit mRNA binding site Translation initiation complex

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32 polipeptido en crecimiento
Amino terminal Next amino acid to be added to polypeptide chain E tRNA mRNA 3¢ Codons 5¢ Schematic model with mRNA and tRNA

33 ELONGACION Amino end of polypeptide E 3¢ mRNA P site A site
Ribosome ready for next aminoacyl tRNA 5¢ 2 GTP 2 GDP E E P A P A GDP GTP E P A

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35 TERMINACION 5¢ 3¢ 3¢ 3¢ 5¢ 5¢ Factor de liberación Polipeptido libre
Stop codon (UAG, UAA, or UGA) Cuando un ribosoma alcanza un codón STOP de ARNm, el sitio A de la ribosoma acepta una proteína llamada factor de liberación en lugar de ARNt. El factor de liberación hidroliza el enlace entre el ARNt en el P sitio y el último aminoácido de la cadena polipeptídica. El polipéptido de este modo se libera del ribosoma. Las dos subunidades ribosomales y los otros componentes Del ensamble se disocian.

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37 Completed polypeptides Growing polypeptides Incoming ribosomal subunits Polyribosome Start of mRNA (5¢ end) End of mRNA (3¢ end) An mRNA molecule is generally translated simultaneously by several ribosomes in clusters called polyribosomes. Ribosomes mRNA 0.1 m m This micrograph shows a large polyribosome in a prokaryotic cell (TEM).

38 Completed polypeptide Growing polypeptides Incoming ribosomal subunits Polyribosome Start of mRNA (5¢ end) End of mRNA (3¢ end) An mRNA molecule is generally translated simultaneously by several ribosomes in clusters called polyribosomes.

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41 Ribosomes mRNA 0.1 m m This micrograph shows a large polyribosome in a prokaryotic cell (TEM).

42 Ribosomes mRNA Signal peptide ER membrane Signal- recognition particle (SRP) Signal peptide removed Protein SRP receptor protein CYTOSOL ER LUMEN Translocation complex

43 RNA polymerase DNA mRNA Polyribosome Direction of transcription 0.25 m m RNA polymerase DNA Polyribosome Polypeptide (amino end) Ribosome mRNA (5¢ end)

44 Las bases moleculares de la enfermedad anemia falciforme
Hemoglobina DNA normal Hemoglobina DNA mutante 3¢ 5¢ 3¢ 5¢ mRNA mRNA 5¢ 3¢ 5¢ 3¢ Hemoglobina normal Sickle-cell hemoglobin Cualquier cambio en la secuencia de los nucleótidos del ADN se denomina MUTACION

45 normal mRNA 5¢ 3¢ Proteina Stop Amino terminal Carboxyl terminal substitucion par-base No afecta la secuencia de aminoacidos U en lugar de C Stop Missense A en lugar de G Stop Nonsense U en lugar de A Stop

46 Wild type mRNA 5¢ 3¢ Protein Stop Amino terminal Carboxyl terminal Insercion o perdida de un par -base Frameshift causing immediate nonsense Extra U Stop Frameshift causing extensive missense Missing Insertion or deletion of 3 nucleotides: no frameshift but extra or missing amino acid Missing Stop

47 TRANSCRIPTION DNA 3¢ RNA polymerase 5¢ RNA transcript RNA PROCESSING Exon RNA transcript (pre-mRNA) Intron Aminoacyl-tRNA synthetase NUCLEUS FORMATION OF INITIATION COMPLEX Amino acid CYTOPLASM AMINO ACID ACTIVATION tRNA mRNA Growing polypeptide Activated amino acid 3¢ A P E Ribosomal subunits 5¢ TRANSLATION E A Anticodon Codon Ribosome