Orígenes de replicación en los cromosomas eucariotas

REPLICON: unidad del DNA en la cual ocurren actos individuales de

replicación . El replicón contiene un origen donde comienza la

replicación y un final donde esta se detiene y contiene todos los

elementos de control necesarios para la replicación.

En el genoma de procariotas existe un único replicón, aquí la unidad

de replicación y de segregación coinciden. En el genoma de eucariotas

la unidad de segregación esta compuesta de múltiples replicones.

La replicación del ADN requiere muchas enzimas y factores proteicos

La replicación en E. Coli requiere 20 o más enzimas diferentes.

El complejo proteico completo Sistema ADN replicasa o replisoma

Helicasas: separan las dos cadenas parentales usando

energía química del ATP

Topoisomerasas: eliminan la tensión topológica de la estructura

helicoidal.

Proteínas fijadoras de ADN: estabilizan las cadenas separadas

Primasas: sintetizan los cebadores de ARN

ADN polimerasas: Eliminan los fragmentos de ARN y los reemplazan por

ADN

Elongación

Corrige errores

ADN ligasas: sellan las mellas

TRANSCRIPTASA INVERSA: enzima que catalizan la síntesis de ADN

dirigida (usando como molde) por ARN

•Replicación de

retrovirus

•Replicación de DNA

de células

•Transposición de la

secuencia de ADN

de una localización

cromosómica a otra

•40% ADN genómico

humano deriva de la

transcripción

inversa

•Se utilizan

experimentalmente

para hacer copias

de ADN a partir de

ARN

REPARACIÓN DEL ADN

Daño espontáneo del DNA por desaminación de A, C y G

Daño espontáneo del DNA por depurinación (A, G)

Daño en el DNA inducido por radiación a luz UV y por agentes químicos

Daños en el ADN

INVERSION DIRECTA DEL ADN DAÑADO, por enzimas

Reparación por escisión de bases

Reparación por escisión de nucleótidos

RECOMBINACION

Iniciación de la recombinación por roturas de doble hebra

Transposición de secuencias de inserción- bacterianos

TRANSPOSICION

METABOLISMO DEL RNA

TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

La información contenida en el ADN se expresa en las células por medio de una

cadena de procesos llamada FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA.

DNA Transcripción

RNAm Proteínas

Replicación

Traducción

*

* Transcripción inversa

TIPOS DE ARN

ARN mensajeros (m ARN) sirven de moldes para la síntesis de proteínas, llevan la

información desde el DNA hasta la maquinaria de síntesis de proteína de la célula.

ARN de transferencia (t ARN) es la molécula que transfiere los aminoácidos desde los

pools de aminoácidos solubles a los ribosomas y asegura el ordenamiento de estos en

la secuencia adecuada, indicada por el mensajero, antes de formar la unión peptídica.

ARN ribosómicos (r ARN) se asocian a 70 a 80 proteínas formando los ribosomas.

Micro ARN (mi ARN) cortos, reguladores de la expresión génica (siARN, cortos

interferentes)

ARN pequeños nucleares (ARN sn) participan del corte y empalme de los pre- ARN

ARN pequeños citoplasmáticos (ARN sc)

TODO EL RNA CELULAR ES SINTETIZADO POR LAS ARN POLIMERASAS

La RNA polimeraza requiere:

1) Un molde. Puede ser ADN de doble o simple hebra

2) Los cuatro ribonucleósidos trifosfato: ATP, GTP, CTP y UTP.

3) Mg++

La reacción que cataliza:

(ARN)n residuos + ribonucleósidos trifosfato (ARN)n + 1 residuos + PPi

Hebra no molde de ADN (+) o codificante

Hebra molde de ADN (-)

Transcripto de ARN

COMPARACIÓN ENTRE LA SÍNTESIS DEL DNA Y DEL RNA

SEMEJANZAS

A- Dirección de la síntesis

B- Mecanismo de elongación

C- Hidrólisis del nucleósido

trifosfato para dar PPi.

DIFERNCIAS

A- La ARN pol. no requiere cebador

B- En la síntesis de ARN el ADN se mantiene

intacto, en la síntesis del ADN se conserva la

mitad.

C- La ARN polimerasa carece de actividad

nucleásica.

SITIO DE INICIO DE

TRANSCRIPCION

Secuencia de los promotores de E. coli

Transccripción de la ARN polimerasa de E. coli

Transcripción: síntesis de ARN dirigida

por ADN, catalizada por la ARN

polimerasa

Terminación de la transcripción Terminación de la

transcripción

FORMACIÓN DE

HORQUILLA

PROTEINA DE

TERMINACION Rho

Muchos genes procarióticos están regulados en unidades

llamadas operones

La mayoría de los mARN procarióticos son policistrónicos.

El conjunto formado por el grupo de genes, el promotor y las secuencias adicionales

implicadas en la regulación, se denomina OPERÓN.

Control negativo o positivo de la transcripción

FACTORES DE TRANSCRIPCION: proteínas específicas necesarias para que la

ARN polimerasasa II inicie la transcripción (10% genes humanos)

FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN GENERALES (transcripción en todos los

promotores de la polimerasa II)

OTROS FACTORES TRANSCRIPCIONALES (unen a secuencias de ADN que

controlan la expresión de genes individuales)

MADURACION DE LOS ARN

ARNm en procariotas se utilizan para la síntesis de proteínas mientras se transcriben

ARNm eucariotas deben modificarse antes de salir al citoplasma

ARNr y ARNt son modificados en procariotas y eucariotas

Maduración del

ARN ribosómico

Cortes

Adición de grupos

metilos a bases y

azúcares a

nucleótidos

Conversión de

uridinas a

pseudouridinas

Maduración del ARNr

eucariota en nucléolo

Maduración del ARN de transferencia

Ribozima: enzima en

la cual el componente

catalítico está dado

por un ARN en vez de

proteína

ARNasa

Modificación

del 10% bases

Maduración del RNAm en eucariotas E

nd

on

uc

lea

sa

Po

i A p

olim

era

sa

Mecanismos de corte y empalme (splicing) del

preARNm

Espliceosomas: complejos de proteínas y ARNsn (ARN nuclear de pequeño

tamaño) donde ocurre el corte-empalme

ARNsn: U1, U2, U4, U5 y U6 – 50-200

nuclótidos – unen a proteínas formando

Ribonucleoproteínas (RNPsn)

SINTESIS PROTEICA

TRADUCCION: síntesis de polipéptidos guiada por un

ARNm

Etapa final de la expresión génica

Primer paso para la obtención de una proteína

funcional (procesamiento)

CÓDIGO GENÉTICO

ES LA RELACIÓN ENTRE LA SECUENCIA DE BASES DEL ADN (O DE SU ARN

TRANSCRIPTO) Y LA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS EN LAS PROTEÍNAS.

CARACTERÍSTICAS:

1)Relación de codificación: 3 bases codifican para 1 aminoácido. El conjunto de 3 bases que

codifican para 1 aminoácido se llama codón.

2) El código no tiene superposiciones o solapamiento:

Si la secuencia en el ADN es ABCDEF

aa1 aa2

3) No tiene comas: La secuencia de bases se lee

secuencialmente a partir de un punto fijo. El primer codón

de la secuencia establece un marco de lectura.

4) Se dice que el código genético es degenerado: porque para

la mayoría de los aminoácidos hay más de un codón que lo

codifique. Los codones que codifican para un mismo

aminoácido se llaman sinónimos.

5) Es casi universal.

ANÁLISIS DEL CÓDIGO GENÉTICO

61 codones codifican para

aminoácidos

3 son codones de terminación

UAG, UAA y UGA

Solo Metionina y Triptofano son

codificados por 1 codón

Los restantes tienen 2 o más

tripletes

Leu, Arg, y Ser tienen 6 codones

cada uno.

Hay un codón de inicio: AUG, que

corresponde a la Metionina.

Estructura de los RNAt

70-80 nucleótidos

ACTIVACION DEL ARNt

Unión del aminoácido al ARNt

Aminoacil ARNt sintetasa

ESTRUCTURA RIBOSOMICA

Formación del enlace peptídico está catalizada por ARNr de la

subunidad mayor del ribosoma, por lo tanto, por una ribozima

Policistrónicos

Monocistrónicos

UTR regiones que

no se traducen

m7G: 7-metilguanosina

SEÑALES DE INICIO DE LA TRADUCCION

INICIO DE LA

TRADUCCION EN

BACTERIAS

ELONGACIÓN DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS

SITIOS: P:peptidil, A: aminoacil, E: liberación

EF 2

TERMINACION DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS

UAA, UAG, UGA