TRANSCRIPCIÓN

Transcripción del ADNTranscripción del ADN

Transcripción del ADN: Iniciación y prolongación

Transcripción del ADN: Prolongación y terminación

El código genético descifrado

AUG

UAAUAG

UGA

Por eso es que las proteínas tienen un código...

Pieza clave de la traducción: ARN de transferencia

Pieza clave de la traducción: el ribosoma

Traducción: iniciación

Traducción: prolongación

Traducción: prolongación

Traducción: terminación

Polisomas

EN RESUMEN…

La transcripción del DNA es un mecanismo fundamental para el control celular y para la expresión de la información genética.

Este mecanismo permite que la información del DNA llegue al resto de orgánulos celulares y salga del núcleo en el caso de los eucariotas.

Para ello esa información debe copiarse en forma de RNA.

La TRANSCRIPCIÓN es el proceso de copia de un gen o fragmento de DNA utilizando  ribonucléotidos y originándose diferentes tipos de RNA

El proceso es similar al de la replicación, con la diferencia de las enzimas y los precursores necesarios.

Elementos que intervienen Para que se lleve a cabo la transcripción del DNA en las células se requieren los siguientes elementos:   DNA original que servirá de molde para ser copiado.

RNA-polimerasa: sintetiza el RNA a partir del molde del DNA.

Ribonucleótidos trifosfato para llevar a cabo la copia.

Poli-A polimerasa, ribonucleoproteína pequeña nuclear, RNA-ligasa.

Mecanismo

Al igual que en la replicación, existen diferencias entre procariotas y eucariotas, siendo las principales, la existencia de varias RNA-polimerasas en eucariotas y, sobre todo, la necesidad de que se produzca una "maduración", un procesamiento de algunos RNAs debido a la existencia de los intrones.

El proceso se divide en tres etapas:

Iniciación:

La RNA-polimerasa se une a una zona del DNA previa al DNA que se quiere transcribir.

A continuación se corta la hebra de DNA y se separan las dos cadenas, iniciándose el proceso de copia del DNA a transcribir; esta copia no requiere ningún cebador.

Los ribonucleótidos se añaden en sentido  5'-3'.   En el caso de la  transcripción de un  gen que  codifica para una  proteína,  la RNA-polimerasa se une a una zona de control denominada PROMOTOR, que regula la actividad de la RNA-polimerasa y, por tanto, regula la expresión del gen.

Elongación:

La RNA-polimerasa continúa añadiendo ribonucleótidos complementarios al DNA hasta que se llega a una determinada secuencia que indica a la polimerasa el final de la zona a transcribir.

Cuando ya se han añadido unos 30 ribonucleótidos, en el extremo 3’ se une un nucleótido modificado de 7-metil guanosina, que forma lo que se denomina la “caperuza”, el “casquete” o el extremo “Cap”.

Terminación:

La transcripción finaliza, y al RNA recién formado se le añade una cola de unos 200 nucleótidos de adenina, la cola de poli-A, agregada por la enzima poli-A polimerasa, que sirve para que el RNA no sea destruido por las nucleasas celulares.

Maduración de los productos de la trancripción:

o Se da en el núcleo de eucariotas y la realiza la enzima ribonucleoproteína pequeña nuclear (RNPpn), eliminando los intrones del RNA y quedando los exones libres para ser unidos por una RNA-ligasa.

Tras estos procesos se habrá formado un RNA, mensajero, transferente, ribosómico o nucleolar, que se desplazará hasta el lugar donde llevan a cabo su función, que generalmente es en el citoplasma.

Destinos para las proteínas recién traducidas

¿Proteína citoplasmática o para RER?

Modificaciones post-traduccionales

Mutaciones: errores en la lectura

Mutaciones: anemia falciforme

Mutaciones:anemia falciforme

Bases conceptuales para la ingeniería genética

El código genético es degenerado y prácticamente universal, con un mecanismo de traducción muy similar

Por tanto:

Todas las formas de vida son compatibles con respecto a la información genética.

Este conocimiento hizo la ingeniería genética teóricamente posible

Se puede introducir información genética exógena a cualquier organismo vivo que la va a poder interpretar correctamente

Ámbitos de la biotecnología:

Aislamiento de células vivas, por ejemplo:

•Levaduras utilizadas en la fabricación de pan y bebidas alcohólicas

•Lactobacilos utilizados en la elaboración de quesos y yogurt

Constituye el uso biotecnológico más antiguo de todos: la utilización de fermentos se remonta a 1800 AC.

Obtención de productos metabólicos, por ejemplo:

•Etanol, acetona, ácido cítrico, ácido láctico

•Vitaminas, antibióticos, alcaloides, enzimas, hormonas

Manipulación de enzimas y otras proteínas a nivel génico

La biotecnología de los genes: Ingeniería genética

•Modificación y recombinación dirigida del material genético, fundamentalmente del ADN

•Introducción y multiplicación en células vivas del ADN recombinado

•Objetivo: células intervenidas producen proteínas que naturalmente nunca habrían sintetizado

Enzimas de restricción• Son enzimas de degradación de ácidos nucleicos

(endonucleadas) que cortan el ADN en sitios específicos, normalmente en secuencias palindrómicas

• Fueron descubiertas por Werner Arber en 1967

Enzimas de restricción: forma de uso

Enzimas de restricción: variedad

ADN plasmidial o PlasmidioTrozo de ADN circular que flota libremente en el citoplasma

Contiene genes para proteínas contra antibióticos

Puede traspasarse de una bacteria a otra

Mecanismo utilizado para incorporar un gen de interés a un plásmido

Ejemplo de plásmido

Actualmente existen plásmidos creados artificialmente, en donde se conocen con exactitud los sitios en que cortaran distintas enzimas de restricción (en rosado)

Diversidad de plásmidos

Incorporación de genes mediante

plásmidos

Mecanismo de obtención de insulina mediante técnica de ADN recombinante

Usos del ADN recombinante en medicina

Otros vectoresBacteriófagos: Virus que se multiplica mediante la inyección de ADN a bacterias.

OTROS VECTORES

COSMIDOS

Es el ADN del bacteriófago Lambda en que presenta extremos pegajosos (sitios cos) similares dejados por enzimas de restricción.

Un vector particular: el

plásmido inductor de

agallas (plásmido Ti)

Plantas transgénicas: tabaco con enzima luciferasa

Uso de ADN recombinante en medicina

Una enzima es una

proteína

...de acción catalizadora

...pues disminuye la energía de activación de una reacción

...lo que se puede representar gráficamente

... en reacciones exergónicas y endergónicas

Sitio activo y relación con el sustrato

Inhibición enzimática

Ambientes ideales: pH

Ambientes ideales: temperatura

¿Relevancia de las enzimas?