tema 1 (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Veterinaria - 1º curso
Asignatura biologia celular
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 27/10/2014
Descargas 6

Vista previa del texto

BIOLOGIA CEL·LULAR TEMA 8: TRANSMISSIÓ I EXPRESSIÓ DE LA INFORMACIÓ GENÈTICA.
8.1. Limitacions de les DNApolimerases Les DNApolimerases només  sintetitzen  en  direcció  5’   3’  o  el  que  és  el  mateix,  només  poden   necessiten un boci perfectament a la cadena motlla que contingui l'extrem tenen aquestes limiafegir  nous  nucleòtids  sobre  l’extrem  3’  lliure. 3 prima. de 5 a 3 si que es fa pero a mesura que es va obrint.
perque --> Poden corregir, fet que limita la seva capacitat de síntesis. No poden iniciar la síntesis de DNA perquè  la  seva  capacitat  d’autocorrecció  s’ha  convertit  en  una  obligació: sempre comprova que el  nucleòtid  s’ha  col·locat  correctament. el preu d'aixo son les limitacions. no pot ficar cap altre nucleotid que no mirar imagen: sintesi d'un dels fragments de DNA sobre la cadena aparelli be. com s'elimina l'extrem?--> problema del fi de replicació, retardada.
8.2.  Inici  i  acabament  de  la  replicació  d’un  cromosoma  eucariota Ens fem vells perque cada vegada que l'encebedor maquinaria de replicació.
s'ha d'eliminar, eliminem una mica de cromosoma--> desgast dels telomers.
Els  cromosomes  eucariotes  són  lineals,  la  seva  replicació  s’inicia  per  punts  intermitjos,  no  pels   extrems, per tant, enlloc de forques de replicació es formen bombolles de replicació, que seria com dues forques oposades que van avançant fins que troben la forca de la bombolla del costat.
en procariotes, hi ha un sol origen de replicació, en eucariotes hi ha + origens de r (bombolles), 8.2.1. Origens de replicació no son rics en AT, es necessita + força. perque els cromosomes son mes grans i aixi es + rapid, sino es trigaria moltisim. les 2 forques de replicació d'una bombolla son asimetriques i avancen En procariotes: en direccions oposades (la bombolla es fa encara mes gran). els origens estan al mig.
Cada cromosoma té un sol origen de replicació; són seqüències de DNA, riques en AT perquè entre  AT  tenen  2  ponts  d’hidrogen  i  són  més  fàcils  de  separar:  allà  on  les  cadenes  inicien  la  seva   separació on  s’hi  afegeix  la  maquinària  de  replicació  i  es  formen  les  forques.  Mentre  hi  hagi   aliment al medi hi haurà replicació.
En eucariotes: Cada molécula de DNA té múltiples origens de replicació per dos motius:   La replicació en eucariotes (en pb posades per minut) és més lenta que en procariotes.
Els cromosomes eucariotes són més llargs que els procariotes.
Els  origens  de  replicació  no  s’activen  a  la  vegada.  En  eucariotes  no  són  seqüències  rques  en  AT.   Hi ha proteïnes iniciadores afins afins a aquestes seqüències, que es fiquen sobre la seqüència d’origen  de  replicació  i  llavors  s’hi  col·loca  tota  la  maquinària de replicació. Necessiten senyals externes per què la cèl·lula sintetitzi el  DNA;;  no  tenen  prou  amb  l’aliment  del  medi  com  en   procariotes.
Els encebadors dels extrems, quan són eliminats, la DNApolimerasa no els pot substituir. En eucariotes, cada cop qe  es  vagi  replicant,  la  cadena  s’anirà  fent  més  curta,  fins  que  ja  no  existirà.   En procariotes això no comporta cap problema perquè el DNA és circular.
8.2.2. Telomers i telomerasa Telòmers: seqüència de DNA protectores que estan formades per seqüències de DNA repetitiu.
En tots els vertebrats es segueix la mateixa seqüència: TTAGGG-TTAGGG    (a  l’extrem  3’,  més   llarg  que  el  5’);;  al  5’  el  complementari  (AATCCC) cromosoma…TTAGGG extrem del cromosoma A nivell de transcripció no són importants, perquè aquestes seqüències no tenen gens, però estan relacionades  amb  l’envelliment  i  el  càncer.   Telomerasa: format per proteïnes i RNA (és una transcriptasa inversa, un enzim)  capaç de copiar la part RNA (motlle de la seqüència telomèrica) en DNA.
Es  posa  sobre  el  3’,  sobre  els  2  últims  nucleòtids  de  la  cadena  en  3’  per  la  complementarietat   amb  els  2  nucleòtids  seus:  s’allargarà  més  la  cadena,  de  manera  que  sempre  l’extrem  3’  serà   més llarg, però es recuperarà la longitud inicial.
Les polimerases necessiten encebadors per iniciar la síntesis de replicació.
Fase G1: els cromosomes tenen una sola cromàtida (una molècula de DNA per cromosoma, una doble hèlix de DNA).
La cèl·lula abans de dividir-se ha de replicar el DNA; passa a la fase S i després a la G2 (on hi ha dues molècules de DNA per cromosoma; 2 dobles hèlix per cromosoma).
A  cada  replicació  els  extrems  dels  cromosomes  s’escursen  (s’elimina  el  DNA  encebador).   L’extrem  3’  serà  més  llarg  perquè  hi  ha  hagut  una  degradació  activa  del  5’  i  degut  també  a  la   degradació del DNA encebador.  Estructura overhang.
Les  cèl·lules  es  poden  dividir  un  nombre  limitat  de  vegades.  En  un  cultiu,  les  cèl·lules  d’un   mamífer  recien  nat  es  poden  dividir  més  vegades  que  les  d’un  adult   L’espècie  no  mor  perquè   existeix  la  telomerasa,  capaç  d’allargar  l’extrem  3’  més  del  que  hi  estava.   La  telomerasa  s’afegeix  a  la  seqüència  3’  i  s’eganxa  per  complementarietat  de  bases.  Així  anirà   afegint nous nucleòtids, de sis en sis.
Un cop allargat, es  fa  venir  una  primara,  que  posarà  l’encebador,  que  posarà  el  RNA,  que  serà   eliminat.  Després  una  DNApolimerasa,  que  sintetitzarà  el  DNA.  D’aquesata  manera  es   recuperarà la longitud inicial.
No totes les cèl·lules tenen telomerasa: en tenen les cèl·lules germinals, perquè han de mantenir la  longitud  telomèrica  i  que  no  s’extingui  l’espècie,  que  es  passi  de  generació  en  generació.   Les  cèl·lules  somàtiques,  moltes  d’elles,  s’han  de  dividir  tant  quan  són  petits  com  adults;;  en   elles, a mesura que avança el desenvolupament  embrionaria  va  baixant  l’activitat  de  la   telomerasa, i quan es neix ja no existeix la telomerasa.
Les cèl·lules que més es divideixen són les epitelials; es renoven continuament sense telomerasa, per això la longitud dels telòmers es fa més petita quan ens anam fent grans. Arriba un moment en que la cèl·lula no pot dividir-se més, perquè sinó ja no existiria telòmer. És el que es diu senescència replicativa  les cèl·lules són actives, però no es tornen a dividir, perque es perdria el telòmer, que formen una estructura protectora; és a dir, existeix una longitud crítica. Aturen la seva proliferació de manera que els òrgans es queden amb cèl·lules que no es poden  replicar  i  l’òrgan  es  fa  vell  (nosaltres  també,  en  conseqüència).   En resum, una dels motius de l’envelliment és la manca de renovació de les cèl·lules en els òrgans.
La  degradació  activa  és  diferent  segons  l’individu:  segons  l’individu  els  telòmers  es  degraden   més ràpid o més lent.
Edat biològica: depèn de les repeticions telomèriques dels seus cromosomes. Tot i això, en l’edat  afecten  altres  factors,  com  l’estrés  psicològic,  fumar  i  la  obesitat.  Provoquen  una  taxa   d’escursament  telomèrica  més  ràpida.
Les cèl·lules dels tumors deriven de cèl·lules somàtiques sense telomerasa, però les cèl·lules dels tumors tenen telomerasa activa.
Si  donam  telomerasa  al  cos  d’una  persona,  deixem  a  les  cèl·lules  el  camí  lliure  cap  al  càncer.   Els telòmers protegeixen els extrems dels cromosomes. Com? Els extrems estan plegats formant un llaç gràcies al overhang  i  s’aparella  amb  DNA  complementari  telomèric  de  més  enreder,   tapant  l’extrem  del  cromosoma.  Els  eucariotes  superiors,  la  seva  vida  de  replicació  del  DNA  és   la NHEJ: via de reparació no homòloga dels extrems.
Tumors adults: Són majoritàriament carcinomes (dosis gèniques anòmales a base de translocacions en els cromosomes): càncer de les cèl·lules epitelials (colon, pulmó, pell, tràquea, esòfag,..).
Les  cèl·lules  epitelials  no  tenen  telomerasa,  però  es  dividieixen  per  renovar  l’epiteli:  els   cromosomes  es  van  escurçant.  Les  cèl·lules  epitelials,  moltes  vegades,  sa  salten  l’ordre  d’aturar   la replicació, el cicle cel·lular. Aquesta aturada depèn de dues proteïnes activades:   P53 Rb Les cèl·lules epitelials poden inactivar aquestes proteïnes. Una de cada 10 elevat a 9 cèl·lules dels fibroblasts inactiven la Rb. Les ç epitelilals de les glàndules mamàrie s: una de cada 10 elevat  a  4  no  s’aturen  i  segueixen  escurçant  els  telòmers,  d’aquesta  manera  es  desfarà  el  llaç  (Tloop). Si hi ha dos cromosomes sense T-loop,  els  cromosomes  s’uniran Moltes de les cèl·lules que han fet tot això moriran, altres sobreviuren, continuaran la proliferació, activaran la telomerasa i es produïrà el càncer.
8.3. Transcripció Anar de DNA a RNA.
Tots els gens eucariotes tenen un promotor (que forma part del gen però no el transcriu). La DNApolimerasa  s’enganxa  amb  major  afinitat  a  una  de  les  dues  possibles  orientacions  del   promotor,  a  la  que  vagi  de  3’   5’.
8.4. Traducció Sintetitzar proteïnes a partir de missatgers i es fa mitjançant el codi genètic (permet sintetitzar per cada 3 nucleòtids 1 aminoàcid).
No és una traducció directe si no hi ha intermediaris, que són els transfers.
8.4.1. Plegament de proteïes És important la forma de les proteïnes, perque funcionen gràcies a la mecànica. Les proteïnes es pleguen deixant els aminoàcids  hidrofòbics  a  l’interior i moltes vegades una part de la cadena peptídica interacciona per enllaços no covalents amb altres parts, per tal de que es plegui correctament.
Si  hi  ha  una  seqüència  d’aminoàcids  incorrectes   la proteïna no es plega correctament.
Tot  i  això,  hi  ha  proteïnes  que  tenen  una  seqüència  d’aminoàcids  correcte  però  que  no  es   pleguen correctament.
Algunes proteïnes, a mesura que surten del ribosoma interaccionen bé i es pleguen correctament de manera espontània; però el més freqüent és que les proteïnes necessitin ajuda per plegar-se: les xaperones. Hi ha dues famílies de xaperones:   HSP60 HSP70 Són proteïnes que ajuden a altres proteïnes a plegar-se correctament! Hsp70:  petites  proteïnes  que  s’enganxen  a  proteïnes  que  s’estan  sintetitzant  i  les  ajuden  a  que   les seves parts interaccionin correctament amb altres que surten del ribosoma  cotraduccional.
Si un cop ha actuat la Hsp70 la proteïna encara no està ben plegada, la Hsp60 actua de manera post-traduccional.  La  Hsp60  reconeix  la  proteïna  mal  plegada  per  la  presència  d’aminoàcids   hidrofòbics a la superfície de la proteïna. Aquesta proteïna es fica dintre de la Hsp60 i, per l’ambient  que  hi  ha  dintre,  la  proteïna  s’acaba  plegant  bé.
Tot  i  això,  el  30  %  no  s’acaben  plegant  bé;;  aquestes  s’han  de  degradar  tant  si  han  estat   sintetitzades al RE o al citosol.
8.4.2 Degradació de proteïnes mal plegades La maquinària que degrada les proteïnes mal plegades són els proteosomes. Són grans coplexos proteics que estan al citosol en gran quantitat en forma de cilindre buit per dintre, amb dues tapes. Les parets del cilindre estan formades per proteases: enzis que degraden proteïnes.
Els proteosomes també degraden les proteïnes de vida mitja curta (un cop sintetitzades, fan la seva funció i han de ser degradades).
8.4.3  Acumulació  d’agregats  proteics,  de  proteïnes  mal  plegades.
A mesura que ens feim grans, cada cop es reconeixen pitjor les proteïnes mal plegades i aquestes  s’acumulen  a  les  cèl·lules,  on  es  formen agregats proteics,  que  un  cop  s’hagin  agregat   ja  no  es  poden  degradar.  Al  final,  donzs,  aquests  agregats,  que  a’acumulen  a  les  matrius  de  les   cèl·lules, maten la cèl·lula. Això causa malalties neurodegeneratives (com  l’alzehimer,  on   s’acaben  matant  les  neurones)  d’evolució lenta (lenta perquè els agregats es formen poc a poc) Hi ha teixits molt sensibles a aquests agregats, el que més és el teixit nerviós, en especial el cervell.
Altres malalties són les encefalopaties espongiformes infeccioses, causades per prions.
INFECCIOSES: perquè són capaces de transmitir-se  d’un  organisme  a  un  altre  quan  aquest   darrer menja teixit del primer ESPONGIFORMES:  degut  a  l’apariència  que  pren  el  cervell  (té  forma  d’esponja,  amb  forats) ENCEFALOPATIES: perquè afecten al cervell.
Un exemple seria el Kuru.
Veure dibuixos PrP pàg 13 ...