CODIGO GENETICOCODIGO GENETICO

SINTESIS PROTEICASINTESIS PROTEICA

CODIGO GENETICOCODIGO GENETICO Juego de reglas biológicas mediante el cual la secuencia Juego de reglas biológicas mediante el cual la secuencia

de pares de bases nitrogenadas del DNA son traducidas de pares de bases nitrogenadas del DNA son traducidas en sus secuencias de aminoácidos correspondientesen sus secuencias de aminoácidos correspondientes

Una secuencia codificante (Codón) para un aminoácido Una secuencia codificante (Codón) para un aminoácido consiste en una sucesión de tres pares de bases consiste en una sucesión de tres pares de bases nitrogenadas (Codón o triplete de nucleótidos)nitrogenadas (Codón o triplete de nucleótidos)

El código genético incluye secuencias para el comienzo( El código genético incluye secuencias para el comienzo( codón de iniciación) y para la finalización ( Codón de codón de iniciación) y para la finalización ( Codón de terminación) de la región codificanteterminación) de la región codificante

LA INFORMACION GENETICA FLUYE DESDE EL LA INFORMACION GENETICA FLUYE DESDE EL DNA AL RNA Y A LA PROTEINADNA AL RNA Y A LA PROTEINA

La secuencia de nucleótidos en el transcrito de La secuencia de nucleótidos en el transcrito de RNA es complementaria a la secuencia de RNA es complementaria a la secuencia de nucleótidos de la cadena molde de su gennucleótidos de la cadena molde de su gen

Existe una correspondencia lineal entre el gen, Existe una correspondencia lineal entre el gen, mRNA transcrito del gen y el polipéptido mRNA transcrito del gen y el polipéptido resultanteresultante

Los precursores de mRNA contienen regiones Los precursores de mRNA contienen regiones de codificación (exones) que formaran el mRNA de codificación (exones) que formaran el mRNA maduro y largas secuencias intercaladas maduro y largas secuencias intercaladas (intrones)que separan los exones(intrones)que separan los exones

CODIGO GENETICOCODIGO GENETICO

CODIGO GENETICOCODIGO GENETICO Para la síntesis del complemento celular de proteínas se Para la síntesis del complemento celular de proteínas se

requiere de 20 diferentes aminoácidosrequiere de 20 diferentes aminoácidos

Debe haber 20 codones distintos que constituyen el Debe haber 20 codones distintos que constituyen el código genéticocódigo genético

Solo existen cuatro nucleótidos diferentes en el mRNA, Solo existen cuatro nucleótidos diferentes en el mRNA, cada codon incluye mas de un nucleótido de purina o de cada codon incluye mas de un nucleótido de purina o de pirimidinapirimidina

Codones de tres nucleótidos : 64 codones específicosCodones de tres nucleótidos : 64 codones específicos

Código genético : código de tripletesCódigo genético : código de tripletes

CARACTERISTICAS DEL CARACTERISTICAS DEL CODIGO GENETICOCODIGO GENETICO

1.1. DegeneradoDegenerado

2.2. No ambiguoNo ambiguo

3.3. No sobrelapadoNo sobrelapado

4.4. Sin puntuaciónSin puntuación

5.5. UniversalUniversal

EL CODIGO GENETICO ES EL CODIGO GENETICO ES DEGENERADODEGENERADO

Sistema de codificación degenerado cuando diversas Sistema de codificación degenerado cuando diversas señales tienen el mismo significadoseñales tienen el mismo significado

Parcialmente degenerado debido a que la mayoría de Parcialmente degenerado debido a que la mayoría de los aminoácidos están codificados por varios codoneslos aminoácidos están codificados por varios codones

3 de 64 posibles codones no codifican para aminoácidos 3 de 64 posibles codones no codifican para aminoácidos específicos (codones sin sentido : señales de específicos (codones sin sentido : señales de terminación)terminación)

Leucina y serina codificada por 6 codones diferentesLeucina y serina codificada por 6 codones diferentes La metionina y el triptofano son los únicos aminoácidos La metionina y el triptofano son los únicos aminoácidos

que están codificadas por un único codonque están codificadas por un único codon El tercer nucleótido en un codón es menos importante El tercer nucleótido en un codón es menos importante

que los dos primeros( causa principal)que los dos primeros( causa principal)

CODIGO GENETICO ES CODIGO GENETICO ES ESPECIFICO ( NO AMBIGUO)ESPECIFICO ( NO AMBIGUO)

Cada Codón es una señal para un aminoácido Cada Codón es una señal para un aminoácido especificoespecifico

La mayoría de los codones que codifican el La mayoría de los codones que codifican el mismo aminoácido poseen secuencias mismo aminoácido poseen secuencias semejantessemejantes

Dado un Codón especifico solo un aminoácido Dado un Codón especifico solo un aminoácido especifico será incorporadoespecifico será incorporado

CODIGO GENETICO NO CODIGO GENETICO NO SOLAPANTE Y SIN PUNTUACIONSOLAPANTE Y SIN PUNTUACION

La secuencia codificante del mRNA se lee por La secuencia codificante del mRNA se lee por un ribosoma que comienza desde el Codón de un ribosoma que comienza desde el Codón de iniciación como una secuencia continua iniciación como una secuencia continua cogiendo cada vez tres bases hasta llegar a un cogiendo cada vez tres bases hasta llegar a un Codón de paradaCodón de parada

Marco de lectura abierto; conjunto de Marco de lectura abierto; conjunto de secuencias de bases tripletes de un mRNA que secuencias de bases tripletes de un mRNA que contiene un codón de paradacontiene un codón de parada

La lectura no involucra el sobrelape de codonesLa lectura no involucra el sobrelape de codones

CODIGO GENETICO UNIVERSALCODIGO GENETICO UNIVERSAL

La frecuencia de uso de cada uno de los La frecuencia de uso de cada uno de los codones de aminoácidos varia de manera codones de aminoácidos varia de manera considerable entre las especies y entre considerable entre las especies y entre diferentes tejidos dentro de una misma diferentes tejidos dentro de una misma especieespecie

TRADUCCION DEL CODIGO GENETICOTRADUCCION DEL CODIGO GENETICOINTERACCION CODON-ANTICODONINTERACCION CODON-ANTICODON

Las moléculas de tRNA (adaptadoras) transporta un Las moléculas de tRNA (adaptadoras) transporta un aminoácido especifico (en el 3´ terminal) y posee una aminoácido especifico (en el 3´ terminal) y posee una secuencia de tres bases que se denomina anticodonsecuencia de tres bases que se denomina anticodon

El apareamiento de bases entre el anticodon del tRNA y El apareamiento de bases entre el anticodon del tRNA y el Codón de el mRNA es responsable de la traducción el Codón de el mRNA es responsable de la traducción de la información genética de los genes estructuralesde la información genética de los genes estructurales

Apareamiento Codón – anticodon ; antiparalelo, Apareamiento Codón – anticodon ; antiparalelo, secuencias en direccion 5´--3´, el codon y el anticodon secuencias en direccion 5´--3´, el codon y el anticodon son antiparalelasson antiparalelas

INTERACCION CODON INTERACCION CODON ANTICODONANTICODON

AMINOACIL-tRNA SINTETASASAMINOACIL-tRNA SINTETASASEL SEGUNDO CODIGO GENETICOEL SEGUNDO CODIGO GENETICO

Cataliza la unión de los aminoácidos a los Cataliza la unión de los aminoácidos a los tRNA,el primer paso de la síntesis de proteínastRNA,el primer paso de la síntesis de proteínas

La precisión con la que estas enzimas La precisión con la que estas enzimas esterifican cada aminoácido especifico con el esterifican cada aminoácido especifico con el tRNA correcto es necesario para una traducción tRNA correcto es necesario para una traducción correctacorrecta

La exactitud de la traducción (aproximadamente La exactitud de la traducción (aproximadamente 1 error por 10 a la 4 aa incorrectos)1 error por 10 a la 4 aa incorrectos)

Existe una aminoacil-tRNA sintetasa por cada Existe una aminoacil-tRNA sintetasa por cada uno de los 20 aminoácidosuno de los 20 aminoácidos

APAREAMIENTO DE BASESAPAREAMIENTO DE BASESCODON – ANTICODON DEL CISTENIL CODON – ANTICODON DEL CISTENIL

tRNAtRNA

REACCIONES DE LA AMINOACIL-REACCIONES DE LA AMINOACIL-tRNAtRNA

1.1. Activación: la sintetaza cataliza la formación Activación: la sintetaza cataliza la formación de aminoacil-AMP.( formación de un enlace de aminoacil-AMP.( formación de un enlace anhídrido mixto de alta energía y la hidrólisis anhídrido mixto de alta energía y la hidrólisis de pirifosfato)de pirifosfato)

2. Unión del tRNA; un tRNA especifico, unidos 2. Unión del tRNA; un tRNA especifico, unidos también en el lugar activo de la sintetaza, el también en el lugar activo de la sintetaza, el enlace ester puede estar en el 2´ OH o del enlace ester puede estar en el 2´ OH o del 3ÓH de la ribosa del nucleótido 3´ terminal del 3ÓH de la ribosa del nucleótido 3´ terminal del tRNAtRNA

FORMACION DE UN AMINO ACIL-FORMACION DE UN AMINO ACIL-tRNAtRNA

SINTESIS DE PROTEINAS SINTESIS DE PROTEINAS TRADUCCIONTRADUCCION

FASES:FASES:

1.1. IniciaciónIniciación2.2. ElongaciónElongación3.3. TerminaciónTerminación4.4. Modificaciones posteriores a la traducciónModificaciones posteriores a la traducción

La traducción requiere de :subunidades La traducción requiere de :subunidades ribosomicas, mRNA, los aminoacil-tRNA, ribosomicas, mRNA, los aminoacil-tRNA, fuente de energía GTP y variedad de factores fuente de energía GTP y variedad de factores proteicosproteicos

SINTESIS DE PROTEINASSINTESIS DE PROTEINAS Los ribosomas son la maquinaria en la cual la Los ribosomas son la maquinaria en la cual la

secuencia de nucleótidos de mRNA se traduce secuencia de nucleótidos de mRNA se traduce en la secuencia de aminoácidos de la proteína en la secuencia de aminoácidos de la proteína especificaespecifica

La traducción del mRNA comienza cerca de la La traducción del mRNA comienza cerca de la terminal 5´, con La formación del terminal 5´, con La formación del correspondiente extremo amino-terminal de la correspondiente extremo amino-terminal de la molécula de proteínamolécula de proteína

El mensaje se lee de 5´ a 3´ y concluye con la El mensaje se lee de 5´ a 3´ y concluye con la formación del extremo carboxilo terminal de la formación del extremo carboxilo terminal de la proteína ( polaridad)proteína ( polaridad)

La traducción del mRNA ocurre en el citoplasmaLa traducción del mRNA ocurre en el citoplasma

RIBOSOMA FUNCIONALRIBOSOMA FUNCIONAL

SINTESIS DE PROTEINAS SINTESIS DE PROTEINAS INICIACIONINICIACION

Cuando la subunidad ribosómica pequeña se Cuando la subunidad ribosómica pequeña se une al mRNAune al mRNA

El anticodon de un tRNA especifico, que se El anticodon de un tRNA especifico, que se denomina tRNA iniciador forma apareamiento de denomina tRNA iniciador forma apareamiento de bases con el Codón de iniciación AUGbases con el Codón de iniciación AUG

Los mRNA se leen simultáneamente por varios Los mRNA se leen simultáneamente por varios ribosomasribosomas

Finaliza cuando la subunidad ribosómica grande Finaliza cuando la subunidad ribosómica grande se combina con la subunidad pequeñase combina con la subunidad pequeña

SINTESIS PROTEICASINTESIS PROTEICA

SINTESIS DE PROTEINASSINTESIS DE PROTEINASELONGACIONELONGACION

El mensaje genético se lee en dirección 5´--3´El mensaje genético se lee en dirección 5´--3´ La síntesis del polipéptido se produce desde el La síntesis del polipéptido se produce desde el

N-terminal al C-terminalN-terminal al C-terminal La formación del enlace peptídico lo cataliza la La formación del enlace peptídico lo cataliza la

peptidil transferasa (transpeptidacion)peptidil transferasa (transpeptidacion) El ribosoma se mueve a lo largo del mRNA, al El ribosoma se mueve a lo largo del mRNA, al

desplazarse el mRNA entra al Codón siguiente y desplazarse el mRNA entra al Codón siguiente y el tRNA que lleva la cadena peptídica creciente el tRNA que lleva la cadena peptídica creciente se mueve de lugar (translocacion)(Ciclo de se mueve de lugar (translocacion)(Ciclo de elongación)elongación)

SINTESIS DEPROTEINASSINTESIS DEPROTEINASTERMINACIONTERMINACION

Se libera del ribosoma la cadena Se libera del ribosoma la cadena polipeptídicapolipeptídica

Un Codón de parada no puede unir un Un Codón de parada no puede unir un aminoacil-tRNAaminoacil-tRNA

Unión de un factor de liberación a un de Unión de un factor de liberación a un de los sitios de iniciolos sitios de inicio

La traducción finaliza cuando el ribosoma La traducción finaliza cuando el ribosoma libera el mRNA y se disocia en libera el mRNA y se disocia en subunidades pequeña y grandesubunidades pequeña y grande

SINTESIS DE PROTEINAS SINTESIS DE PROTEINAS MODIFICACIONES POSTERIORES A LA MODIFICACIONES POSTERIORES A LA

TRADUCCIONTRADUCCION

Eliminación de diversas porciones del polipéptido por Eliminación de diversas porciones del polipéptido por proteasasproteasas

Modificación de las cadenas laterales de determinadas Modificación de las cadenas laterales de determinadas residuos de aa y la inserción de cofactoresresiduos de aa y la inserción de cofactores

Fines generales:Fines generales:

1.1. Preparar el polipéptido para una función especificaPreparar el polipéptido para una función especifica2.2. Dirigir el polipéptido a una localización especifica Dirigir el polipéptido a una localización especifica

(direccionamiento)(direccionamiento)

SINTESIS DE PROTEINAS MODIFICACIONES SINTESIS DE PROTEINAS MODIFICACIONES POSTERIORES A LA TRADUCCIONPOSTERIORES A LA TRADUCCION

PROCARIOTASPROCARIOTAS

• Procesamiento Procesamiento proteolíticoproteolítico

• ConjugaciónConjugación• MutilaciónMutilación• FosforilaciónFosforilación

EUCARIOTASEUCARIOTAS

• Rotura proteo líticaRotura proteo lítica• GlucosilacionGlucosilacion• HidroxilacionHidroxilacion• FosforilaciónFosforilación• Modificaciones lipofilasModificaciones lipofilas• MutilaciónMutilación• Formación de enlaces Formación de enlaces

disulfurodisulfuro• Corte y empalme proteicoCorte y empalme proteico

MECANISMOS DE CONTROL DE MECANISMOS DE CONTROL DE LA TRADUCCIONLA TRADUCCION

A.A. Exportación del mRNAExportación del mRNA

B.B. Estabilidad del mRNAEstabilidad del mRNA

C.C. Control negativoControl negativo

D.D. Fosforilación del factor de iniciaciónFosforilación del factor de iniciación

E.E. Desplazamiento de marco de la Desplazamiento de marco de la traduccióntraducción