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

Daños en el 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

REPARACIÓN DEL 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

TRANSPOSICION Transposición de secuencias de inserción- bacterianos

METABOLISMO DEL RNA

TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA DNA

* Transcripción

RNAm

Proteínas Traducción

* Transcripción inversa Replicación

La información contenida en el ADN se expresa en las células por medio de una cadena de procesos llamada FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA.

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

DIFERNCIAS

A- Dirección de la síntesis

A- La ARN pol. no requiere cebador

B- Mecanismo de elongación

B- En la síntesis de ARN el ADN se mantiene intacto, en la síntesis del ADN se conserva la mitad.

C- Hidrólisis del nucleósido trifosfato para dar PPi.

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

ARNasa

Ribozima: enzima en la cual el componente catalítico está dado por un ARN en vez de proteína

Modificación del 10% bases

Maduración del RNAm en eucariotas

Endonucleasa

Poi A polimerasa

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

UTR regiones que no se traducen Policistrónicos

Monocistrónicos

SEÑALES DE INICIO DE LA TRADUCCION

m7G: 7-metilguanosina

INICIO DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS

EF 2

ELONGACIÓN DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS SITIOS: P:peptidil, A: aminoacil, E: liberación

UAA, UAG, UGA

TERMINACION DE LA TRADUCCION EN BACTERIAS