aprendizajes esperados: ae: comprender que al nivel molecular, los genes que codifican para rna...

FLUJO DE INFORMACIÓN

GÉNICAAprendizajes esperados:

AE: Comprender que al nivel molecular, los genes que codifican para RNA mensajeros determinan la secuencia de aminoácidos de las distintas proteínas

y su mensaje está escrito en un código universal de tres nucleótidos (codón) que especifica cada aminoácido. Otros genes codifican la secuencia de nucleótidos de los RNA de transferencia y ribosomal. Junto con el RNA

mensajero conforman la maquinaria de síntesis de proteínas.

A.E: Comprender que el mensaje de cada gen se transforma en una proteína mediante dos etapas de transferencia de información: a) desde el gen al RNA

mensajero (transcripción), y b) desde el RNA mensajero a la secuencia de aminoácidos de una proteína (traducción).

Examinan la complementariedad entre un gen y el RNA mensajero correspondiente y deducen los principios elementales de la transcripción.

EXPRESIÓN GÉNICATranscripción:

ADN ARNARN polimerasa

5´ 3´

sentido

Núcleo

Secuencia ADN : TAAGCCGSecuencia transcrita: AUUCGGC

Ver figura página 43

EN ELLA INTERVIENEN: * Una cadena de ADN que actúa como molde

(3´- 5´). * Ribonucleótidos trifosfato de A, C, G y U

* ARN-polimerasas I, II y III:

I para la síntesis de ARNr(forma parte ribosomas)

II  para la síntesis de ARNm (codifica para

proteínas) III  para la síntesis de ARNr y ARNt

( transportador de aa utilizados síntesis de

proteínas)

ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN

UniónARN

polimerasa

región promotor

a

Desenrolle ADN

Hace que se

en

Segmento de 10 a 20 pares de bases

ojal transcripcional

síntesis de ARN

Sitio de inicio esta constituido por la secuencia de tres nucleótidos TAC

INICIACIÓN

Extensión: avanza a lo largo

de una de las cadenas

ARN

polimerasa

ADNCadena de

ARN

Catalizando la formación

Ribonucleótidos libres

A,U,C,G

Transcripción de ARNm

ARNm

Gracias a

Transcripción de ARNm:Terminación:

ARN polimerasa

Se encuentra con

Secuencia de termino

ubicada Final gen

Que se esta

Transcribiendo

ADNSe separa

ARN sintetizado

Doble hélice

reconstituye

libera

Secuencia de inicio: TACSecuencias de termino:

ATT, ATC, ACT

TRANSCRIPCIÓN.

MADURACIÓN DEL ARN - MENSAJERO

La mayor parte de los genes que codifican unaproteína están fragmentados.

Cada gen consta de varios fragmentos denominados intrones y exones.

Durante la maduración se eliminansecuencias "sin sentido" o repetitivas

(Intrones), yluego se unen entre si las secuencias útiles o"con sentido" (Exones) por las ARN- ligasas.

EL CÓDIGO GENÉTICO.- Comprender que el mensaje de cada gen se transforma en una proteína mediante dos etapas de transferencia de información: a) desde el gen al RNA mensajero (transcripción), y b) desde el RNA mensajero a la secuencia de aminoácidos de una proteína (traducción). Examinan la complementariedad entre un gen y el RNA mensajero correspondiente y deducen los principios elementales de la transcripción.- Conocen que el código genético es universal: se basa en tripletes de nucleótidos (codones) que corresponden a aminoácidos específicos o a señales de inicio y término en la síntesis de una proteína. El mensaje codificado en codones una vez traspasado al RNA mensajero es descifrado mediante el RNA de transferencia que, como un adaptador, contiene en un extremo tripletes de nucléotidos complementarios a los codones (anti-codones), mientras en otro extremo tiene unido el aminoácido correspondiente. De esta manera, el RNA de transferencia ubica a los aminoácidos en el sitio donde se fabrican las proteínas alineándolos en la cadena peptídica según la secuencia especificada en el RNA mensajero.

DESCIFRAMIENTO DEL CÓDIGO GENÉTICO

La asignación de cada a.a aun triplete se llevó a cabo gracias a 3 grupos de investigación.

Estos sistemas acelulares de traducción "in vitro" procedían de la bacteria E. coli y contenían todo lo necesario para llevar a cabo la traducción: ribosomas, todos los ARN transferentes, aminoácidos, enzimas, etc. Sin embargo, a estos sistemas acelulares se les quitaban los ARN mensajeros de E. coli y se les añadía un ARN sintetizado artificialmente. En estos sistemas acelulares se sintetizaba un polipéptido.Posteriormente, se comparaba la secuencia del ARN -m sintético utilizado en el experimento con la secuencia de aminoácidos del polipéptido producido.

Objetivo: Sintetizar ARN mensajeros (ARN-m) para utilizarlos posteriormente como mensajeros artificiales en un sistema

acelular de traducción "in vitro".

Sintetizar ARN-m de forma enzimática

Sintetizar ARN m de  forma química o

enzimática.

 Conseguir un sistema acelular

estable para sintetizar proteínas

Aislaron a partir de timo de ternera un ezima denominada Polirribonucleótido fosforilasa que tenía la capacidad de

sintetizar ARN a partir de ribonucleósidos difosfato y sin necesidad

de molde. Descubren lisina (AAA)

Usando la Polirribonucleótido fosforilasa sintetizaron poli-uridílico (poli-U: UUUUUUUUUUUUUU...). Cuando

emplearon este ARN sintético en su sistema acelular de traducción daba

lugar a la formación de un polipéptido que solamente contenía el aminoácido

fenilalanina (UUU)

Utilizando el Poli-UCde 116 residuos de longitud, ARN mensajero sintético en el que se repite muchas veces seguidas el dinucleótido UC (UCUCUCUCUCUCUC...) obtuvieron un polipéptido que contenía

los residuos de serina y leucina en  forma alternada (UCU y CUC)

CÓDIGO GENÉTICOLas características del código genético fueron establecidas

experimentalmente por Fancis Crick, Sydney Brenner y colaboradores en 1961. 

Mayor información en: http://pendientedemigracion.ucm.es/info/genetica/grupod/Codigo/Codigo%20genetico.htm

CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO

•El mismo triplete es compartido por todos los organismos vivos.

Sólo se han encontrado excepciones en alguna

smitocondria, en las que algún triplete tiene un significado

distinto.

A excepción de la Metionina (AUG) y el

Triptófano (UGG), existen dos o más codones para

cada aminoácido (ej. Treonina= ACU, ACC,

ACA, ACG).

- En la mayoría de los casos, los distintos

codones correspondientes a un mismo aminoácido,

difieren en la tercera base, pero coinciden en

las dos primeras.

- Existe un codón de inicio, el AUG (metionina), y tres de finalización, UAA, UAG y UGA.

Es universalEs

degenerativo

El códico genétco está determinado por tripletes o codones de ARNm

TRADUCCIÓN:Participan componentes celulares que:

Reconocen los tripletes que posee el ARN

mensajero (ARNm) que fueron copiados del

ADN.

Usan como plataforma un ribosoma formado

por ARN ribosomal (ARNr)

Mobilizan los a.a necesarios a través del

ARN de transferencia (ARNt)

ARN DE TRANSFERENCIA Su cadena termina en

CCA, por donde se fija a un a.a específico.

En el asa 2, está el anticodón, donde se acopla al codón de ARNm.

Son diccionarios que lee el ARNm.

Hay alrededor de 20, uno para cada a.a.

ARN RIBOSOMAL Junto a proteínas forma

el ribosoma. Es una maquinaria de

síntesis de proteína. Consiste en 2

unidades: una pequeña y una grande.

La subunidad pequeña presenta el sitio de unión al ARNm.

La subunidad grande presenta sitios de union al ARNt (sitio P y Sitio A)

ETAPAS DE LA TRADUCCIÓN

INICIACIÓN:1. La subunidad pequeña

se une al ARNm.2. El primer ARNt lleva el

a.a metionina se acopla con el codón iniciador AUG del ARNm.

3. La subunidad grande se ubica en su lugar, el complejo ARNt-metionina ocupa el sitio P, mientras que el sitio A permanece vacante.

1

2

3

ELONGACIÓN:1. Un 2do ARNt, con su a.a.

unido, se coloca en el sitio A, y su anticodón se acopla al codón del ARNm.

2. Se forma un enlace peptídico entre 2 a.a., el 2do ARNt con el dipéptido se mueve desde el sitio A al sitio P.

3. Un 3er a.a. con su ARNt se coloca en el sitio A y se forma un nuevo enlace peptídico.

4. Así sucesivamente.

1

2

3

TERMINACIÓN:1. Cuando un ribosoma

alcanza un codón de término (UGA, UAA, UAG), el polopéptido se desprende del último ARNt.

2. El ARNt se desprende del sitio P.

3. El sitio A es ocupado por un factor de liberación que produce la separación de las subunidades de los ribosomas.

1

2

3

ACTIVIDAD:1. Completa la siguiente tabla:

ADN (3´-5´) ARNm (codón) ARNt (anticodón)

aminoácido

AUG

CCT

GCC

ATG

AUC

CGA

UAA

Prolina

2. ¿Qué función tiene el ARNt?3. ¿Cómo se traduce el mensaje que viene en el ARNm?4. ¿Qué función cumple el ARNr?5. ¿Dónde se produce la lectura del ARNm?