TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN ARN

Presentación del tema: "TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN ARN"— Transcripción de la presentación:

1 TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN ARN

2 Transcripción Es el proceso a través del cuál se sintetizan las diferentes clases de ARNs, usando como plantilla segmentos específicos de ADN que contienen la información necesaria para producir ARNm, ARNt, ARNr. Dichas moléculas dirigen el proceso a través del cuál se sintetizan las proteínas necesarias para el metabolismo celular.

3 Tipos de ARN ARN r : constituye a los ribosomas ARN m :
contiene el mensaje genético, la estructura primaria de la proteínas ARN t : transfiere los amino-acidos en la cadena de síntesis proteica Todos los ARNs están contenidos en moléculas mas grandes llamadas pre ARN Además existen otros tipos de ARNs con actividad catalítica, que son ARNsn, ARNsc, ARNsno.

4 Transcripción en Procariotas
Los procariotas poseen una sola enzima para transcribir sus ARNs, la ARN polimerasa. Cataliza la polimerización de ribonucleótidos a partir de un molde ADN únicamente en dirección 5´-- 3´. La ARN polimerasa es una enzima compleja compuesta de 4 cadenas diferentes α,β,β´y s.

5 Transcripción en Procariotas
La subunidad s sirve para unirse específicamente al sitio de inicio de la transcripción, denominado sitio promotor El sitio promotor en procariontes se encuentra ubicado a -10 o -35 hacia la izquierda a partir del nucleótido +1 que es el primero de la secuencia génica.

6 Transcripción en Procariotas
El complejo promotor cerrado se refiere a la unión de la ARN polimerasa, al sitio promotor con la cadena de ADN todavía sin abrirse. La polimerasa desenrolla unas 15 bases en el sitio promotor, para que una sola de las dos hebras sirva de molde Conforme avanza la polimerasa desenrolla el ADN por delante y enrolla nuevamente los segmentos que van quedando por atrás.

7 Transcripción en Procariotas
La transcripción finaliza al encontrar una señal de terminación (secuencia palindrómica G-C, seguida de 4 adeninas). La transcripción de la región rica en G-C, da lugar a la formación de una estructura en bucle que altera su unión con el ADN y que permite su separación y la de la polimerasa

8 Transcripción en eucariotas

9 Clases de genes transcritos por ARN polimerasas
Tipo de ARN sintetizado RNA polimerasa RNAm II RNAt III RNAr 5.8S, 18S, 28S I RNAr 5S III RNAsn y RNAsc II y III genes mitocondriales Mitocondrial genes de cloroplastos Cloroplasto

10 ARN polimerasas Son enzimas complejas que se componen de 8 a 14 subunidades. necesitan de la presencia de varios factores de trascripción (proteínas) que no son parte de la polimerasa y se unen a las secuencias promotoras del ADN

11 ARN polimerasas Los promotores eucariontes poseen a -25 o -30, la secuencia de consenso llamada TATA. Para la formación del complejo de transcripción, un factor general de transcripción llamado TFIID se une a la secuencia TATA. El TFIID, se compone de múltiples subunidades:10 o 12 polipéptidos llamados factores asociados a TBP (TAF)

12 3’ 5’ A T G C T A T A C C 1. Reconocimiento de secuencia de concenso de inicio TATA, región promotora

13 3’ 5’ A T G C T A T A C C TBP + TFIID 2. Unión de la Proteina de enlace a secuencia TATA (TBP) a la secuencia TATA, luego se unen los factores de transcripción de polimerasa II (TFIID). En procariotas, es el factor sigma.

14 3’ 5’ A T G C T A T A C C TBP + TFIID A U G 5’ 3’ 3. Unión de la polimerasa de ARN II a los factores de replicación El factor H (TFIIH) fosforila a la polimerasa para poder iniciar la transcripción

15 3’ 5’ A T G C T A T A C C TBP + TFIID G U A U A U 5’ 1. Reconocimiento de secuencia de concenso de inicio TATA, región promotora 3’ 4. La polimerasa se desplaza en dirección 3’ 5’ sobre la hebra de ADN y coloca los ribonucleótidos en dirección 5’ 3’ que son complementarios con los desoxirribonucleótidos. 3. Unión de la polimerasa de ARN II a los factores de replicación El factor H (TFIIH) fosforila a la polimerasa para poder iniciar la transcripción 2. Unión de la Proteina de enlace a secuencia TATA (PET) a la secuencia TATA, luego se unen los factores de transcripción de polimerasa II (TFIID). En procariotas, es el factor sigma.

16 3’ 5’ A T G C T A T A C C TBP + TFIID G U A U A U C U G 5’ 1. Reconocimiento de secuencia de concenso de inicio TATA, región promotora 3’ 4. La polimerasa se desplaza en dirección 3’ 5’ sobre la hebra de ADN y coloca los ribonucleótidos en dirección 5’ 3’ que son complementarios con los desoxirribonucleótidos. 3. Unión de la polimerasa de ARN II a los factores de replicación El factor H (TFIIH) fosforila a la polimerasa para poder iniciar la transcripción 2. Unión de la Proteina de enlace a secuencia TATA (PET) a la secuencia TATA, luego se unen los factores de transcripción de polimerasa II (TFIID). En procariotas, es el factor sigma.

17 3’ 5’ A T G C T A T A C C TBP + TFIID G U A U A U C U G U C U 5’ 1. Reconocimiento de secuencia de concenso de inicio TATA, región promotora 3’ 4. La polimerasa se desplaza en dirección 3’ 5’ sobre la hebra de ADN y coloca los ribonucleótidos en dirección 5’ 3’ que son complementarios con los desoxirribonucleótidos. 3. Unión de la polimerasa de ARN II a los factores de replicación El factor H (TFIIH) fosforila a la polimerasa para poder iniciar la transcripción 2. Unión de la Proteina de enlace a secuencia TATA (PET) a la secuencia TATA, luego se unen los factores de transcripción de polimerasa II (TFIID). En procariotas, es el factor sigma.

18 3’ 5’ A T G C T A T A C C U G C A 5’ 3’

19 3’ 5’ A T G C T A T A C C U G C A 5’ 5. Al llegar a una secuencia de terminación, la polimerasa se separa del ADN y la hebra de ARN se separa de la de ADN, entonces el ADN vuelve otra vez a formar una doble hélice. En las procariotas, se nececita el factor rho, para liberar a la polimerasa. 3’

20 Maduración del ARNm el ARNm sintetizado en el núcleo debe sufrir cambios antes de ser trasladado al citoplasma (pre ARNm). Contiene secuencias de nucleótidos que no codifican información, llamados Intrones Las secuencias que codifican para un aminoácido, se denominan Exones

21 Luego los Exones se unen por un proceso de empalmado (splicing)
Los lntrones son cortados por las ribonucleopro-teinas que contienen ARNsn U1, U2, U4/U6, U5 (Ribozima) Luego los Exones se unen por un proceso de empalmado (splicing) Espliceosoma: conjunto de ARNsn (ribozimas)

22 Maduración del pre-ARNm
En el extremo 5‘, se agrega una estructura llamada casquete 7- metilguanosina Transporta al ARN m fuera del núcleo Inicia la traducción

23 Maduración del pre-ARNm
Poliadenilación, agrega una cola poli A al extremo 3‘, Son Residuos de adenosina Estabiliza al ARN m en el citosol Protección contra el desdobamiento en el citosol

24 Maduracion ARNr 45 S El ARN 45 S es procesado posteriormente 18 S
Los ribosomas están compuestos de 2 subunidades, formados de ARNr y proteínas. El ARNr se trascribe de una región del ADN que se conoce como Región Organizadora del Nucleolo transcrito por la ARN polimerasa I El promotor de los ARNr se extiende a -150 y es reconocido por los factores de transcripción UBF y SL1. El ARNr recién transcrito tiene una sedimentación de 45S El ARN 45 S es procesado posteriormente 45 S 18 S 5.8 S 28 S

25 Maduracion ARNr 18 S 5.8 S 28 S Son condensados con el 5S transcrito de genes no nucleolares (ARN polimerasa III) y originan la subunidad 60 S Proteinas 5. S 40 S 60 S El ARN 18S es condensado con proteínas y originan la subunidad 40 S

26 Ribosoma

27 Maduración ARNt Sintetizado por la ARN polimerasa III
Es la clave para descifrar las palabras del código del ARNm. Necesario para la síntesis de proteínas durante la traducción Sus promotores se encuentran dentro de la secuencia transcrita. Se han identificado los factores de transcripción siguientes: TFIIIA, TFIIIC y TFIIIB.

28 Maduración ARNt Corte de un intrón en el extremo 5‘, por una ribozima ARNasa p. Corte en el extremo 3‘ por una ARNasa convencional y agrega la terminación CCA. Modificación química de sus bases por bases no convencionales (inosina,metilguanosina dihidrouridina ribotimidina pseudouridina).

29 TRADUCCION

30 Traducción Síntesis de proteínas mediada por un molde de ARNm.
Dirección de lectura del ARNm: 5´-3´ Dirección de Síntesis del péptido: de Amino terminal a carboxilo terminal Localización: citosol Estructura involucrada: Ribosomas Adaptadores entre molde de ARNm y aa: ARNt.

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35 Traducción La Síntesis de proteínas implica interacción entre:
ARNm (molde) ARNt (adaptador) ARNr (estructura) Proteínas asociadas

36 ARNm Molde con el orden en que deben ensamblarse los aa
Formado solo por exones, protegido por los casquetes 7 metil guanosina, y la cola Poli A. Debe ser reconocido por los factores de iniciación que lo dirigen a la subunidad 40s del ribosoma

37 Codigo Genético Está constituido por una secuencia de 3 nucleótidos en el ARNm llamados codones Existen 64 combina-ciones posibles con cada uno de los 4 nu-cléotidos Cada codón es espe-cífico para un aminoácido Cada aminoácido pue-de poseer varios co-dones que lo codifi-can Las combinaciones pueden ser: AUA AGA AAA ACA AUU AGU AAU ACU AUG AGG AAG ACG AUC AGC AAC ACC

38 Codigo Genético Note que hay 16 posi-bilidades de combina-ción siendo adenina el primer nucléotido Siendo 4 nucléotidos es fácil ver por qué son 64 combinaciones 16 x 4 = 64 Solo hay que cambiar el primer nucleótido y se formarán los demás codones AUA AGA AAA ACA AUU AGU AAU ACU AUG AGG AAG ACG AUC AGC AAC ACC UUA UGA UAA UCA UUU UGU UAU UCU UUG UGG UAG UCG UUC UGC UAC UCC

39 Código genético 1ª letra RNAt 2ª letra U C A G U U cis C A G C U C A G
Fenilalanina Leucina Serina Prolina Tirosina Cisteina U cis Tirosina Cisteina C Paro Paro A Codón UGC Paro Triptofano G ACG C Histidina Arginina U Histidina Arginina C GUG His Glutanina Arginina A Glutanina Arginina G A Isoleucina Treonina Asparagina Serina U Codón CAC Isoleucina Treonina Asparagina Serina C Isoleucina Treonina Lisina Arginina A Metionina (inicio) Treonina Lisina Arginina G Gli G Valina Alanina Acido aspartico Glicina U Valina Alanina Acido aspartico Glicina C Valina Alanina Acido glutamico Glicina A Codón GGA CCU Valina Alanina Acido glutamico Glicina G 3ª letra Código genético

40 ARNt Estructura similar en todos los RNAt excepto por la región del anticodon. 70-80 nucleótidos y existe complemen-tariedad de bases en diferentes regiones Necesaria para el correcto anclaje a los ribosomas

41 Formación del aminoacil-ARNt
La unión del aa a su ARNt mediado por la enzima ARNt-sintetasa Deben ser específicas para reconocer al aa específico y a su ARNt (anticodon)

42 Ribosoma Son el lugar de síntesis proteica en células eucariotas y procariotas Formado por 2 subunidades Formados por proteínas y RNAr

43 Subunidad pequeña debe ser reconocida por factores de iniciación
El complejo formado se ensambla en el extremo 5´ del ARNm

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