FLUJO DE INFORMACIÓN GENÉTICA: DEL ADN A PROTEÍNAS
1. EXPRESIÓN DE LOS GENES
● Dogma central: el ADN codifica el ARN, que a su vez codifica proteínas.
➢ Un gen se expresa cuando se transcribe y se traduce, de manera que se pone en
marcha la compleja maquinaria molecular que sintetiza la proteína codificada (o
cadena peptídica) por un gen.
➢ La expresión de los genes transcurre en dos etapas sucesivas:
● Transcripción: biosíntesis de ARN. En la transcripción, una de las dos
cadenas que componen el ADN de un gen actúa como molde para la síntesis
de una cadena de ARN, que tiene una secuencia complementaria.
● Traducción: biosíntesis de proteínas. Las instrucciones del gen (escritas
en el ARNm tras la transcripción) son traducidas por los ribosomas según
un “diccionario” llamado código genético, que establece las
correspondencias entre el “idioma” del ARNm (secuencia de bases) y el
“idioma” de las proteínas (secuencia de aminoácidos).
2. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN BACTERIAS
➢ La transcripción es la primera fase de la expresión génica, durante la cual se
transfiere la información del ADN al ARN, consiste en la síntesis de una molécula de
ARN.
● La cadena leída por la enzima es la cadena molde.
● La otra cadena se denomina cadena no molde o cadena codificante.
➢ ARN polimerasa: sintetiza en dirección 5 ́→ 3 ́. No requiere de cebador. Las
bacterias tienen una única ARN polimerasa.
ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS
➔ Iniciación: la región promotora:
➢ Se requiere de otra proteína además de la ARN polimerasa: el factor sigma guía a
la ARN polimerasa para que se una al ADN en secuencias específicas llamadas
promotores. La ARN polimerasa y sigma forman una holoenzima.
➢ La región promotora es una secuencia localizada en la región 5´ del ADN y que es
reconocida por el factor σ de la ARN polimerasa para iniciar la transcripción.
➢ El primer nucleótido será colocado en la
posición +1, y los siguientes seguirán
corriente abajo.
● Secuencia promotora de consenso: cuando
la posición de un nucleótido de una región
se parece a la posición de otros nucleótidos.
➢ Los promotores varían en su eficacia para
iniciar la transcripción, los más fuertes tienen
regiones -35 y -10, que coinciden con las secuencias consenso.
➢ La caja -35 está en la dirección 3 ́, es decir, en la dirección en la que se mueve la
ARN polimerasa. Mientras que, la caja -10 está en la dirección 5 ́, en la dirección
opuesta.
➢ Cuando la holoenzima se une al promotor, la ARN polimerasa abre la hélice de ADN
(burbuja de transcripción).
, ➢ La cadena molde es llevada al sitio activo de la ARN polimerasa, donde se unirán
los ribonucleótidos trifosfato (NTP) al sitio +1.
➔ Elongación: la burbuja de transcripción:
➢ La elongación comienza con la formación del primer enlace fosfodiéster.
➢ Tras la polimerización de 6-10 nucleótidos, el factor σ se separa de la
holoenzima.
➢ La ARN polimerasa recorre la hebra molde en sentido 3 ́→ 5 ́. Mientras que el
sentido de la síntesis es 5 ́→ 3 ́.
➢ La ARN polimerasa selecciona el ribonucleótido trifosfato cuya base nitrogenada
es complementaria al desoxirribonucleótido de la cadena de ADN molde y lo une
mediante enlace éster, desprendiéndose del grupo pirofosfato.
➢ La molécula de ADN va desenrollándose por delante de la burbuja y enrollándose
por detrás. El enrollamiento es catalizado por la topoisomerasa II (ADN girasa).
➔ Terminación de la transcripción:
➢ La ARN polimerasa transcribe una secuencia de ADN que funciona como una
señal de terminación de la transcripción.
➢ Este fragmento de ARN transcrito se pliega sobre sí mismo dando lugar a la
complementariedad de bases, formando una horquilla.
➢ La estructura en horquilla interrumpe la interacción entre la ARN polimerasa y el
transcrito de ARN.
➢ Se separa el híbrido ADN-ARN. Se rehibrida el ADN y se libera la ARN polimerasa.
➢ El ARN recién sintetizado se separa de la hebra molde (transcrito primario)
3. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN EUCARIOTAS
DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
1) Tipos de ARN polimerasas: las eucariotas tienen tres tipos de ARN polimerasas
diferentes:
● ARN polimerasa I: transcribe genes que codifican los ARN ribosomales.
● ARN polimerasa II: transcribe genes que codifican para proteínas, el ARN
mensajero.
● ARN polimerasa III: transcribe genes que codifican para ARN transferente
y otros ARN pequeños.
1. EXPRESIÓN DE LOS GENES
● Dogma central: el ADN codifica el ARN, que a su vez codifica proteínas.
➢ Un gen se expresa cuando se transcribe y se traduce, de manera que se pone en
marcha la compleja maquinaria molecular que sintetiza la proteína codificada (o
cadena peptídica) por un gen.
➢ La expresión de los genes transcurre en dos etapas sucesivas:
● Transcripción: biosíntesis de ARN. En la transcripción, una de las dos
cadenas que componen el ADN de un gen actúa como molde para la síntesis
de una cadena de ARN, que tiene una secuencia complementaria.
● Traducción: biosíntesis de proteínas. Las instrucciones del gen (escritas
en el ARNm tras la transcripción) son traducidas por los ribosomas según
un “diccionario” llamado código genético, que establece las
correspondencias entre el “idioma” del ARNm (secuencia de bases) y el
“idioma” de las proteínas (secuencia de aminoácidos).
2. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN BACTERIAS
➢ La transcripción es la primera fase de la expresión génica, durante la cual se
transfiere la información del ADN al ARN, consiste en la síntesis de una molécula de
ARN.
● La cadena leída por la enzima es la cadena molde.
● La otra cadena se denomina cadena no molde o cadena codificante.
➢ ARN polimerasa: sintetiza en dirección 5 ́→ 3 ́. No requiere de cebador. Las
bacterias tienen una única ARN polimerasa.
ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS
➔ Iniciación: la región promotora:
➢ Se requiere de otra proteína además de la ARN polimerasa: el factor sigma guía a
la ARN polimerasa para que se una al ADN en secuencias específicas llamadas
promotores. La ARN polimerasa y sigma forman una holoenzima.
➢ La región promotora es una secuencia localizada en la región 5´ del ADN y que es
reconocida por el factor σ de la ARN polimerasa para iniciar la transcripción.
➢ El primer nucleótido será colocado en la
posición +1, y los siguientes seguirán
corriente abajo.
● Secuencia promotora de consenso: cuando
la posición de un nucleótido de una región
se parece a la posición de otros nucleótidos.
➢ Los promotores varían en su eficacia para
iniciar la transcripción, los más fuertes tienen
regiones -35 y -10, que coinciden con las secuencias consenso.
➢ La caja -35 está en la dirección 3 ́, es decir, en la dirección en la que se mueve la
ARN polimerasa. Mientras que, la caja -10 está en la dirección 5 ́, en la dirección
opuesta.
➢ Cuando la holoenzima se une al promotor, la ARN polimerasa abre la hélice de ADN
(burbuja de transcripción).
, ➢ La cadena molde es llevada al sitio activo de la ARN polimerasa, donde se unirán
los ribonucleótidos trifosfato (NTP) al sitio +1.
➔ Elongación: la burbuja de transcripción:
➢ La elongación comienza con la formación del primer enlace fosfodiéster.
➢ Tras la polimerización de 6-10 nucleótidos, el factor σ se separa de la
holoenzima.
➢ La ARN polimerasa recorre la hebra molde en sentido 3 ́→ 5 ́. Mientras que el
sentido de la síntesis es 5 ́→ 3 ́.
➢ La ARN polimerasa selecciona el ribonucleótido trifosfato cuya base nitrogenada
es complementaria al desoxirribonucleótido de la cadena de ADN molde y lo une
mediante enlace éster, desprendiéndose del grupo pirofosfato.
➢ La molécula de ADN va desenrollándose por delante de la burbuja y enrollándose
por detrás. El enrollamiento es catalizado por la topoisomerasa II (ADN girasa).
➔ Terminación de la transcripción:
➢ La ARN polimerasa transcribe una secuencia de ADN que funciona como una
señal de terminación de la transcripción.
➢ Este fragmento de ARN transcrito se pliega sobre sí mismo dando lugar a la
complementariedad de bases, formando una horquilla.
➢ La estructura en horquilla interrumpe la interacción entre la ARN polimerasa y el
transcrito de ARN.
➢ Se separa el híbrido ADN-ARN. Se rehibrida el ADN y se libera la ARN polimerasa.
➢ El ARN recién sintetizado se separa de la hebra molde (transcrito primario)
3. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN EN EUCARIOTAS
DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
1) Tipos de ARN polimerasas: las eucariotas tienen tres tipos de ARN polimerasas
diferentes:
● ARN polimerasa I: transcribe genes que codifican los ARN ribosomales.
● ARN polimerasa II: transcribe genes que codifican para proteínas, el ARN
mensajero.
● ARN polimerasa III: transcribe genes que codifican para ARN transferente
y otros ARN pequeños.
