18 · 19 · TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Nutrición Humana y Dietética + Fisioterapia - 1º curso
Asignatura BIOLOGÍA Y GENÉTICA MOLECULAR
Año del apunte 2016
Páginas 9
Fecha de subida 04/11/2017
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EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA 18 · 19 · TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR DNA – Replicación  DNA DNA – Transcripción RNA (RNAm, RNAt, RNAr)  Traducción  Proteínas • • • Genoma Humano Número total de letras ≈ 3.000.000.000 Número total de genes ≈ 30.000 Proteoma Humano: Conjunto de proteínas expresadas por un organismo. 10 veces mayor que el número de genes Metaboloma Humano: Conjunto de metabolitos (hormonas, oligoelementos y otros) encontrados en el organismo.
Codificante está en las exonas.
VARIABILIDAD GENÉTICA HUMAN GENOME PROJECT: OBJETIVOS 1.
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Identificar los ≈30.000 genes del genoma humano.
Determinar la secuencia de los ≈3.000.000.000 pares de bases que componen el ADN humano.
Almacenar esta información en bases de datos públicas.
Crear las herramientas adecuadas para su análisis.
Considerar los posibles problemas éticos, legales y sociales que pueden derivarse del proyecto.
Donde se publicó ha sido cerrada por su vulnerabilidad.
1 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA ❖ TRANSCRIPCIÓN (ARN POLIMERASA) {DNA  RNA} Hay intermediario ARNt para que la copia quede intacta.
1. En cromosoma, el DNA: Exones + intrones.
2. Transcripción: mRNA primario. Se quitan los intrones.
3. Procesado: mRNA maduro. Solo quedan los exones.
4. Sale del Núcleo: Traducción  Proteinas 1) CARACTERÍSTICAS DEL ARN Uracilo, en vez de Timina (En el DNA cal reconocer la desaminación espontània de Citosina a Uracilo) Ribosa, en vez de desoxiribosa = MÁS inestable ARN Monocatenario normalmente, forma segmentos cortos de doble hèlice de tipo A si las Bases son complementarias = puede formar estructuras por complementariedad.
Permita apareamiento G = U.
Toman conformaciones estructurales muy diversas en función de la secuencia de bases = tiene q tener estructuras estrictas para hacer la correcta función ➢ Tipos de ARN    mRNA: Mensajero tRNA: Transferencia: lleva los aminoácidos rRNA: Ribosomal hnRNA: Heteròleg nuclear: transcrito primario, es copia de ADN tal cual después será procesado.
snRNA: RNA petit del nucli: procesos de regulación de la transcripción 1.
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2) TRANSCRIPCIÓN Inicio de la síntesis de RNA: ADN se abre para que RNA-polimerasa se pueda anclar al ADN y empiece a copiar (RNA-pol NO requiere primer para anclarse...) Los nuevos nucleótidos son añadidos desde el final 3’ del RNA: de ADN va 3' 5' y RNA 5' 3' se añaden por 3'.
DNA se desenrrolla en el principio de la burbuja de la transcripción Se vuelve a enrollar 2 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA 3) ESTRUCTURA DE UN GEN -UNIDAD DE TRANSCRIPCIÓN Unidad de transcripción (Locus): región concreta del ADN que actúa como molde en la transcripción. Estará compuesta siempre de 3 unidades: promotor, región codificante y terminador.
La regulación transcripcional consiste principalmente en la regulación del inicio de transcripción de un gen, mediado principalmente por su promotor.
Otros elementos reguladores son los enhancers, insulators o silencers.
A partir del promotor se empieza a transcribir.
• • Upstream: Del inicio de transcripción hacia 5' Downstream: del inicio de transcripción hacia 3'  En el promotor 5': se transcribe pero no traduce: codificante  En UTR 3': se transcribe pero no se traduce.
Hay más exones que intrones: 1 número más.
4) TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS Promotor: secuencia del ADN que se encuentra situada en la 5' del gen (upstream), en la misma cadena que vamos a transcribir y dirige la transcripción de este gen.
En procariotas son más simples.
Conservado en todas las especies de procariotas: 2 secuencias consensus.
-10: TATA box -35 ARNm es una copia continua de la región coficante que se utiliza como molde..
Iniciación y elongación: 1. proteína factor sigma se posiciona en el ADN y localiza las secciones que deben transcribirse.
2. Cuando encuentra una TATA box (secuencia q tiene q transcribir) recluta la ARN polimerasa (Son 2  y 2 β: apoenzima) *apoenzima o RNA polimerasa (una única ARN polimerasa se encarga de la síntesis de los distintos tipos de ARN).
3. Holoenzima: Apoenzima + subunidad sigma que otorga especificidad.
4. Cuando se libera el factor sigma empieza la transcripión 5. Se va abriendo burbuja de transcripción y se va cerrando mediante se transcribe.
*Es complementaria a su molde.
3 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA Terminación (2 tipos): • Independiente de Rho: se da por conocimiento de estructuras secundarias que se da en el ARN mensajero.
Se va sintetizando el ARN m, habiendo complementariedad, que se dan estructuras secundarias, reconocidas por el ARN polimerasa • Dependiente Rho: Rho: complejo proteico de 6 subunidades iguales. Existen unos sitios en el ARNm q son de unión para Rho, cuando se une, RNA-pol lo detecta y entonces se desengancha (RNA-pol) 4 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA 5) TRANSCRIPCIÓN EUCARIOTAS Core promoter: núcleo del promotor: tendrá TATA box, se encuentra entre -26 y -31.
     A continuación TATA BOX hay BRE (TFIIB) unión de anclaje para B factor de transcripción.
BRE es el punto de unión de TFIIB: que se encarga de regular la transcripción En el inicio de la transcripción se unirá TFIID. Que se unirá en DPE el TFIID también.
TFIID se une en Inr y DPE DPE: elemento promotor downstream: elemento regulador q se encuentra después del promotor.
El ARNm es una copia discontinua de la región codificante.
Iniciación y elongación: 1. Unión de TFIID a TATA box mediante TBP (subunidad de TFIID), provoca cambios conformacionales en el ADN 2. Reclutamiento de factores de transcripción (TFIIA, B, E, F y H) y la RNA polimerasa (polII) formándose el complejo de pre-iniciación 3. TFIIH se encarga de abrir el ADN generando un molde monocatenario para la ARN pol.
En eucariotas actúan 3 ARN polimerasas distintas (Procariotas 1)   - RNA pol I: síntesis de rRNAs largos - RNA pol II: síntesis de pre-mRNAs y snRNAs/snoRNAs.
- RNA pol III: síntesis de tRNAs, pequeños rRNAs y snRNAs.
Complejo de pre-iniciación: nivel de transcripción basal: pequeña.
Puede activarse la transcripción por medio del contacto de enhancers con proteínas mediadoras y el promotor.
Terminación: No hay secuencias específicas ni proteínas que desenganchen la ARN polimerasa, sigue copiando Maduración del ARNm (tránscrito primario: tiene intrones: ARNnh) se da durante la síntesis del ARNm.
ARNm maduro (sin intrones) será una secuencia copia discontinua del ADN original.
- capping: añade Cap: adición de 1 nucleótido de G metilado en posición 7 - en 3' hay consensus que dice a endonucleasa que tiene que cortar en esa secuencia porq lo de después no debe incorporarse a la proteína.
- Se le añade cola de polyA: adeninas q se incorporan al RNA para dar protección y estabilidad  polyA polimerasa.
- polyA: corte por endonucleasa y adición de polyA (50-250ntds) por polyA polimerasa - splicing: elimina intrones (secuencias no codificantes) y une exones 5 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA Transcripción y Maduración del ARNm: ❖ TRADUCCIÓN (RNA  PROTEÍNA) {PROCARIOTA NÚCLEO ; EUCARIOTA CITOPLASMA ) Estructura de un transcrito: secuencia contiene la info necesaria para la síntesis de proteínas (polipéptido, formado por la unión de aminoácidos).
1) CODIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Nucleótidos del ARNm indican el orden que deben seguir los aminoácidos.
Cada 3 nucleótidos (un triplete o codón) codifica para un aminoácido.  3 nucleótidos = 1 codón = 1 aminoácido Mutaciones en el ADN: Cambios en la secuencia se corresponderán de forma colinear con cambios en la proteína.
- Procariotas: Hay colinearidad de orden y distancia - Eucariotas: Orden ➢ Código genético degenerado: diversos codones codifican el mismo aminoácido Hay 4 bases RNA (U, C, A, G) y específican 20 aminoacidos.
El código se lee en tripletes no solapados de 5’ a 3’ 6 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA 2) EL RIBOSOMA Ribosoma 2 unidades: grande y pequeña - Pequeña: cavidad donde circula ARN para traducir. se encarga síntesis proteína y traducción.
Es complejo de proteinas y RNAribosomicos 3) ARN TRANSFERENCIA - ARN lineal monocatenaria (70-90ntds) con una estructura característica: debe tomar una conformación - Transportador de aminoácidos al ribosoma - ARNt contiene una secuencia específica que reconoce al codón correspondiente en el ARNm, denominada anticodón.  ARNm (codón) + ARNt (anticodón)  Secuencia del anticodón es complementaria a la del codón aunque el primer nucleótido en 5’ puede aparejarse con más de un nucleótido (se tambalea)  Codón posición 2º y 3ª tendrán unión perfecta. La 1ª se podrá unir a distintos.
 ARNt sintetasa se encarga de incorporar el aminoácido al ARNt, Hay 20 ARNt sintetasas una para cada aminoácido  Número de genes que codifican para ARNt es muy variable, en humanos más de 200 7 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA 4) TRADUCCIÓN PROCARIOTAS - E: lugar de salida - P: lugar peptidil (peptidyl-transferase center), anclaje del anticodón - A: lugar aminoacil (decoding center) 1. Iniciación: Va escaneando, encuentra secuencia, va metonina, viene Ribosoma GRANDE se acopla. Metonina entra por P. Shine-Dalgarno sequence: 5’ – AGGAGGACAGCUAUG – 3’ 2. Elongación 3. Terminación: Con un codón de terminación se desacopla la maquinaria 5) TRADUCCIÓN EUCARIOTAS Peque ribosoma: escanea mensajero hasta que se encuentra Kozak: empieza la traducción.
Kozak sequence: 5’ – A/GCCACCAUGG – 3’ RNAm: existe un plegamiento que se pone en contacto polyA con Caperuza. Existen proteínas para que contacten y haya transcripción correcta.
Transcripción y traducción Procariotas Transcripción y traducción prácticamente simultáneas Ambos procesos en el núcleo ARNm policistrónico (codifica para varios genes, poco ADN espaciador) ARNm se degrada muy rápido Producto de transcripción: ARNm Eucariotas Transcripción y traducción separadas en espacio y tiempo Transcripción núcleo y traducción citoplasma ARNm monocistrónico (codifica para un sólo gen, mucho ADN espaciador) ARNm con distintos tiempos de vida media, más larga Producto de transcripción: ARNnh 8 EVA FERNÁNDEZ PAREJA · GENÉTICA 9 ...

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