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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.
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EXPRESIÓN GÉNICATranscripción:
ADN ARNARN polimerasa
5´ 3´
sentido
Núcleo
Secuencia ADN : TAAGCCGSecuencia transcrita: AUUCGGC
Ver figura página 43
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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)
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ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN
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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
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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
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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
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TRANSCRIPCIÓN.
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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.
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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.
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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".
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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)
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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
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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
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El códico genétco está determinado por tripletes o codones de ARNm
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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)
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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.
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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)
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ETAPAS DE LA TRADUCCIÓN
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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.
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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.
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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.
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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?