TEMA 15: DEL ADN A LAS PROTEÍNAS
ADN PORTADOR DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
Las células madre: expresan todos los genes
Las células diferenciadas: expresan una porción de los genes (los necesarios para las funciones que desarrolla)
Descubrimientos:
- Griffith: demostró la existencia de un principio transformante.
- Avery: descubre la naturaleza molecular del gen y concluyó que el ADN era el ppio transformante.
ADN: BASE del material genético
La comunidad científica se convenció de que el ADN era el material genético gracias a una investigación realizada con
bacteriófagos (virus que atacan a bacterias) → Utilizaron fagos con una estructura externa formada por proteína y un
núcleo interno compuesto por ADN.
PROCESO:
- Fagos infectan un cultivo diferente de bacterias
- se centrifugaron para separar la bacteria del fago
- sedimenta el material más pesado (bacterias) y el ligero (los fagos) forman el sobrenadante
- conclusión: ADN se inyecta en la célula hospedador y constituye el material genético del experimento
FLUJO DE INFORMACIÓN GENÉTICA
–El ADN contiene información para que los aminoácidos se unan y formen proteínas.
- La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas y como el ADN se halla en el núcleo, es necesaria la
existencia del ARN
- esta papel lo realiza el ARN- mensajero
Dogma central de la biología molecular:
- esquematiza el flujo de información genética entre el ADN,
- localizado en el núcleo, y los ribosomas (citoplasma)
–Se ha modificado debido a:
- algunos virus: almacenan su información genética en forma de ARN poseen la ARN replicasa, capaz de fabricar
copias de ese ARN.
- Los retrovirus: a transcriptasa inversa, que sintetiza ADN a partir de una molécula de ARN en un proceso que
recibe el nombre de retrotranscripción o transcripción inversa.
GEN UNIDAD MÍNIMA CON FUNCIÓN GENÉTICA
GENES: unidad mínima de función genética hereditaria
- codifican + de un polipéptido
- forman proteínas: (conjunto de genes)
- genes con función propia: (ARNt y ARNr) → no se traducen
- gen contiene secuencias reguladoras (no codifican proteínas y no se traducen)
- pseudogenes: han sufrido mutación y han dejado de funcionar
CÓMO SE SECUENCIA UNA PROTEÍNA
paso 1: transcripción
- secuencia de ADN de un gen se reescribe en forma de ARN.
- ARN se procesa para dar lugar al ARNm
paso 2: traducción
- ARNm se decodifica para construir una proteína que contiene una serie de aminoácidos específicos
TRANSCRIPCIÓN
CARACTERÍSTICAS:
–la realizan enzimas ARN polimerasas
–se pasa de b.n del ADN a una secuencia de ARN
–mecanismo esencial para el control celular y expresión de la información genética
–permite que la info salga del núcleo y llegue al resto de orgánulos
- proceso selectivo: solo se copia un gen
- reiterativo: varias transcripciones del mismo gen
, - solo se trabaja una hebra de ADN (hebra molde) : la otra es la cadena codificante
- asimétrico: cualquier hebra puede ser la molde, depende del gen
NECESITA:
- una cadena de ADN para usar como molde
- enzimas
- Nucleotidos activados como NTP, con cuatro b.n → adenina, guanina, citosina y uracilo
ETAPAS:
Fase de iniciación
- El ARN-polimerasa se une a un promotor (región específica del ADN) gracias a factores de iniciación (proteínas
que le ayudan a reconocer la señal del promotor).
- Una vez la ARN-pol y el ADN se unen, las dos cadenas de ADN se abren = burbuja de transcripción, donde se
van incorporando nucleótidos de ARN según la secuencia de ADN.
Fase de elongación
- La cadena molde actúa como plantilla para la ARN-polimerasa
- polimerasa produce una molécula de ARN a partir de nucleótidos complementarios
- el transcrito tiene la misma info que la cadena de ADN contraria a la molde, (U en vez de T)
Fase de terminación
- ARN polimerasa continúa con la transcripción hasta que llega a una zona en la que hay una secuencia de ADN
que funciona como señal de parada
- se forma una horquilla en el ARN transcrito
Fase de maduración
- se transforma el transcrito primario en una molécula directamente de proteínas
a. organismos procarióticos:
➔ ARNm: se traduce, se convierte en proteína funcional (no hay maduración)
➔ ARNr y ARNt: el transcrito primario, es posteriormente cortado en fragmentos más pequeños
por enzimas específicas (ARNasa) para dar lugar a los distintos ARNt y ARNr.
b. Organismos eucarióticos:
➔ ARNm: genes que codifican proteínas están fragmentados, cada gen consta de intrones (parte
de un gen que no determina una secuencia de aminoácidos) y exones (sí que determinan una
secuencia de aminoácidos)
➔ maduración es la eliminación de intrones y la unión de los exones mediante un mecanismo
(splicing)
➔ splicing: significa corte y empalma, requiere la ribonudeoproteína pequeña nuclear. Se unen
con otros proteínas y forman el complejo espliceosoma
- Dentro del espliceosoma, las RNPpn aparean sus bases con los intrones forman unos
bucles que provocan el acercamiento de los extremos de los exones; finalmente se
produce el corte de los intrones y la unión de los exones, por acción de una ARN ligasa,
para formar un ARNm que ya está en condiciones de salir del núcleo.
➔ intrones: regulan la actividad de los genes
FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN: Proteínas que regulan la transcripción de los genes (como se copia el ARN en el
proceso de producción de una proteína.
- si un gen no se transcribe en una célula, no se puede utilizar para producir una proteína
- si un gen se transcribe: se utiliza para formar una proteína. A más gen transcrito, más proteína.
–activadores:
➔ activan la transcripción, ayudan a la que la arn-polimerasa se una al promotor
–represores:
➔ reprimen la transcripción, un represor puede estorbar a los factores basales de transcripción o a la ARN
polimerasa, de manera que no puedan unirse al promotor e iniciar la transcripción.
–otros sitios de unión:
➔ Los sitios de unión de los factores de transcripción están cerca del promotor del gen y a veces lejanas del
promotor
ADN PORTADOR DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
Las células madre: expresan todos los genes
Las células diferenciadas: expresan una porción de los genes (los necesarios para las funciones que desarrolla)
Descubrimientos:
- Griffith: demostró la existencia de un principio transformante.
- Avery: descubre la naturaleza molecular del gen y concluyó que el ADN era el ppio transformante.
ADN: BASE del material genético
La comunidad científica se convenció de que el ADN era el material genético gracias a una investigación realizada con
bacteriófagos (virus que atacan a bacterias) → Utilizaron fagos con una estructura externa formada por proteína y un
núcleo interno compuesto por ADN.
PROCESO:
- Fagos infectan un cultivo diferente de bacterias
- se centrifugaron para separar la bacteria del fago
- sedimenta el material más pesado (bacterias) y el ligero (los fagos) forman el sobrenadante
- conclusión: ADN se inyecta en la célula hospedador y constituye el material genético del experimento
FLUJO DE INFORMACIÓN GENÉTICA
–El ADN contiene información para que los aminoácidos se unan y formen proteínas.
- La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas y como el ADN se halla en el núcleo, es necesaria la
existencia del ARN
- esta papel lo realiza el ARN- mensajero
Dogma central de la biología molecular:
- esquematiza el flujo de información genética entre el ADN,
- localizado en el núcleo, y los ribosomas (citoplasma)
–Se ha modificado debido a:
- algunos virus: almacenan su información genética en forma de ARN poseen la ARN replicasa, capaz de fabricar
copias de ese ARN.
- Los retrovirus: a transcriptasa inversa, que sintetiza ADN a partir de una molécula de ARN en un proceso que
recibe el nombre de retrotranscripción o transcripción inversa.
GEN UNIDAD MÍNIMA CON FUNCIÓN GENÉTICA
GENES: unidad mínima de función genética hereditaria
- codifican + de un polipéptido
- forman proteínas: (conjunto de genes)
- genes con función propia: (ARNt y ARNr) → no se traducen
- gen contiene secuencias reguladoras (no codifican proteínas y no se traducen)
- pseudogenes: han sufrido mutación y han dejado de funcionar
CÓMO SE SECUENCIA UNA PROTEÍNA
paso 1: transcripción
- secuencia de ADN de un gen se reescribe en forma de ARN.
- ARN se procesa para dar lugar al ARNm
paso 2: traducción
- ARNm se decodifica para construir una proteína que contiene una serie de aminoácidos específicos
TRANSCRIPCIÓN
CARACTERÍSTICAS:
–la realizan enzimas ARN polimerasas
–se pasa de b.n del ADN a una secuencia de ARN
–mecanismo esencial para el control celular y expresión de la información genética
–permite que la info salga del núcleo y llegue al resto de orgánulos
- proceso selectivo: solo se copia un gen
- reiterativo: varias transcripciones del mismo gen
, - solo se trabaja una hebra de ADN (hebra molde) : la otra es la cadena codificante
- asimétrico: cualquier hebra puede ser la molde, depende del gen
NECESITA:
- una cadena de ADN para usar como molde
- enzimas
- Nucleotidos activados como NTP, con cuatro b.n → adenina, guanina, citosina y uracilo
ETAPAS:
Fase de iniciación
- El ARN-polimerasa se une a un promotor (región específica del ADN) gracias a factores de iniciación (proteínas
que le ayudan a reconocer la señal del promotor).
- Una vez la ARN-pol y el ADN se unen, las dos cadenas de ADN se abren = burbuja de transcripción, donde se
van incorporando nucleótidos de ARN según la secuencia de ADN.
Fase de elongación
- La cadena molde actúa como plantilla para la ARN-polimerasa
- polimerasa produce una molécula de ARN a partir de nucleótidos complementarios
- el transcrito tiene la misma info que la cadena de ADN contraria a la molde, (U en vez de T)
Fase de terminación
- ARN polimerasa continúa con la transcripción hasta que llega a una zona en la que hay una secuencia de ADN
que funciona como señal de parada
- se forma una horquilla en el ARN transcrito
Fase de maduración
- se transforma el transcrito primario en una molécula directamente de proteínas
a. organismos procarióticos:
➔ ARNm: se traduce, se convierte en proteína funcional (no hay maduración)
➔ ARNr y ARNt: el transcrito primario, es posteriormente cortado en fragmentos más pequeños
por enzimas específicas (ARNasa) para dar lugar a los distintos ARNt y ARNr.
b. Organismos eucarióticos:
➔ ARNm: genes que codifican proteínas están fragmentados, cada gen consta de intrones (parte
de un gen que no determina una secuencia de aminoácidos) y exones (sí que determinan una
secuencia de aminoácidos)
➔ maduración es la eliminación de intrones y la unión de los exones mediante un mecanismo
(splicing)
➔ splicing: significa corte y empalma, requiere la ribonudeoproteína pequeña nuclear. Se unen
con otros proteínas y forman el complejo espliceosoma
- Dentro del espliceosoma, las RNPpn aparean sus bases con los intrones forman unos
bucles que provocan el acercamiento de los extremos de los exones; finalmente se
produce el corte de los intrones y la unión de los exones, por acción de una ARN ligasa,
para formar un ARNm que ya está en condiciones de salir del núcleo.
➔ intrones: regulan la actividad de los genes
FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN: Proteínas que regulan la transcripción de los genes (como se copia el ARN en el
proceso de producción de una proteína.
- si un gen no se transcribe en una célula, no se puede utilizar para producir una proteína
- si un gen se transcribe: se utiliza para formar una proteína. A más gen transcrito, más proteína.
–activadores:
➔ activan la transcripción, ayudan a la que la arn-polimerasa se una al promotor
–represores:
➔ reprimen la transcripción, un represor puede estorbar a los factores basales de transcripción o a la ARN
polimerasa, de manera que no puedan unirse al promotor e iniciar la transcripción.
–otros sitios de unión:
➔ Los sitios de unión de los factores de transcripción están cerca del promotor del gen y a veces lejanas del
promotor
