Dogma de la genètica

1. L’ADN, PORTADOR DE LA INFORMACIÓ GENÈTICA

2. L’ADN, PORTADOR DE LA INFORMACIÓ GENÈTICA Avery i col·laboradors van posar en evidència que l’ADN era el material genètic. A partir d’uns treballs fets per Griffith uns anys abans sobre un bacteri, el Streptococus pneumoniae. Avery deia que el fet que els R es transformaven en S era gràcies a un principi transformant . Van fraccionar les bactèries i van observar que eliminant proteïnes, lípids, sacàrids i l’ARN no aconseguien disminuir la propietat transformant. Però quan van eliminar l’ADN aleshores van veure que es perdia aquest principi transformant. Aleshores van deduir que l’ADN del cep S portava la informació necessària per tal que el cep R pogués sintetitzar una càpsula com la S. S (llis) S S R R (rugosa)

3. L’any 1952 es va fer el mateix experiment però aleshores, en comptes d’eliminar, es van isòtops radioactius les proteïnes i l’ADN

5. DOGMA CENTRAL DE LA GENÈTICA MOLECULAR ADN Molècules filles Replicació Transcripció ARNt ARNm ARNr Traducció PROTEïNES

7. PROCÉS GENERAL DE LA REPLICACIÓ

8. L’ADN es desenrotlla i se separen les dues cadenes de la doble hèlix, es trenquen els ponts d’hidrogen entre les complementàries, per l’acció de les endonucleases, les helicases i les topoisomerases. A l’ADN dels eucariotes es produeixen molts punts de desenrotllament que deixen nombroses zones d’ADN obert, cadascuna d’aquestes zones rep el nom de forqueta de replicació (lloc per on començarà la síntesi).

9. Previ al començament de la síntesi ha d’actuar la molècula encebadora, formada per uns 10 nucleòtids que marca el punt d’inici, ja que l’ADN-polimerasa no pot iniciar la síntesi per si mateixa. . L’ADN polimerasa comença a afegir 2’desoxirribonucleòtids per l’extrem lliure 3’ i sempre en sentit 5’ 3’, aquest desoxiribonucleòtids són els complementaris de la cadena motllo. En les forquetes de replicació hi ha una cadena que es replica de forma contínua i l’altra cadena ho fa de forma intermitent formant fragments, anomenats d’ Ozakazi . La primera es diu conductora i la segona seguidora o retardada i es sintetitza en sentit contrari a la primera o conductora.

10. L’ADN ligasa uneix tots els fragments d’ADN i, a més, elimina els ribonucleòtids que han estat els encebadors del procés. Tal i com es van sintetitzant i unint els fragments, s’origina la doble hèlix i, al final, se separaran dues molècules idèntiques.

11. animació replicació

12. REPLICACIÓ REPARADORA Si l’ADN es fa malbé: llum ultraviolada, radiacions radioactives, raigs X, quimioteràpia, mutàgens .. aquest té capacitat per autoreparar-se. Mecanismes: Fotoreactivació Escisió

15. Procés de transcripció Inici: L’ARN polimerasa s’uneix a un regió promotora que origina el desenrotllament de l’ADN i comença la síntesi, sempre en direcció 5’—3’ la regió promotora són uns 10 nucleòtids per afavorir la unió ADN –ARN polimerasa por existir el factor  Elongació : segueix la síntesi d’ARN Terminació : Quan l’ARN polimerasa troba la seqüència de síntesi s’atura, ajudada per la proteïna rhO Procariotes: ARNm actua i els altres ARNt i ARNr han de madurar Han de madurar abans de poder actuar

16. TRANSCRIPCIÓ DE L’ADN animació transcripció

18. SÍNTESI DE PROTEÏNES Material Ribosomes (ARN ribosòmic) ARN transferència aminoàcids activats (ATP i enzims d’activació) ARNmissatger

21. Elongació Necessitem els corresponents ARNt, el factor T i el G (factors d’elongació), Mg2+ i GTP L’ARN es llegeix 5’ –3’ El primer aminoacil-ARNt està situat en el locus P i el segon aminoacil-ARNt segons les instruccions de l’ARNm arriba al locus A. Es produeix un ENLLAÇ PEPTÍDIC entre el radical –COOH del primer aminoàcid i el grup amino del segon aminoàcid. Aquesta unió és catalitzada per la peptidil-transferasa. Quan es produeix aquest enllaç aleshores queda el locus P amb un ARNt sense aminoàcid i el locus A amb un ARNt- que té dos aminoàcids units mitjançant un enllaç peptídic, és a dir un dipèptid. Aleshores es produeix una TRANSLOCACIÓ (canvi de lloc), l’ARNt sense aminoàcid surt del ribosoma i l’ARNt amb el pèptid passa al locus P, i el ribosoma també és desplaça de forma i manera que ara es pot llegir un altre codó de l’ARN . Ara tindrem el locus P amb un dipèptid i el locus A buit i tornem a començar...així fins que arribi un codó que indica el final dl polipèptid.

23. una manera diferent de veure el procés Terminació S’inicia quan arriben un dels tres codons anomenats codons de STOP (sense sentit): UAA, UAG, UGA. No arriba cap ARNt i es dóna el senyal per a la unió dels factors d’alliberament RF1 ( UAA i UAG) i RF2 (UAA o UGA). Quan un d’aquests factors se situa en el locus A aleshores la peptidil transferasa separa per hidròlisi la cadena polipeptídica de l’ARNt. SI un ARNm és molt llarg pot ser traduït per diferents ribosomes alhora. Els polipètids van cap al reticle endoplasmàtic on seran transformats en proteïnes funcionals.

26. Com es regula la síntesi de proteïnes? Les proteïnes són les màquines cel·lulars i del seu funcionament depenen totes les activitats de les cèl·lules . Això voldrà dir que l’expressió dels gens determinarà les diferències entre cèl·lules. Les cèl·lules d’un mateix organisme poden ser diferents perquè tenen activitats diferents gens. Aquestes cèl·lules, en ser d’un mateix organisme, tenen els mateixos gens que al zigot però només actuen aquells que permeten a la cèl·lula funcionar. La diferenciació cel·lular és una conseqüència de la regulació de l’expressió dels gens. Les activitats dels gens estan regulats per complexos de proteïnes que s’encaixen en l’ADN . La unió d’aquestes proteïnes reguladores és una forma d’interacció del medi amb el genoma. Aquestes proteïnes reguladores no s’encaixen en qualsevol zona de l’ADN, ni en qualsevol moment, sinó que ho fan en determinades seqüències de l’ADN, les seqüències reguladores, que formen part dels gens. .

27. En l’ADN humà s’han pogut distingir: seqüències codificadores, seqüències no transcrites i seqüències amplificadores o inhibidores. - Seqüències codificadores , que es tradueixen en proteïnes. Aquestes seqüències es divideixen en exons i introns . En l’espècie humana es calcula que els introns poden representar un 24% del genoma. En un mateix gen es pot trobar un fragment que actua com a intron d’una proteïna i com a exon d’una altra. Això implica que un gen pot codificar diverses proteïnes (es calcula una mitjana de 3). Tots els organismes eucariotes presenten gens d’aquests tipus però en considera que la nostra espècie conté més que d’altres. Sembla que un 35% dels gens humans es pot llegir de moltes formes. Això implica un genoma molt més flexible que d’altres.

29. Un gen està format per una seqüència de bases. En els eucariotes és molt freqüent que un gen estigui constituït per diversos fragments d’ADN separats per seqüències sense sentit, que no codifiquen cap proteïna. Les seqüències amb sentit que codifiquen proteïnes : EXONS Les seqüències que no tenen cap sentit i que no codifiquen: INTRONS, que han de ser eliminats per a la transcripció. genoma http :// grupos.unican.es / asignaturabioquimica /documentos/Dolores/ Tema11Genoma _08-09. pdf

31. EXPRESSIÓ DELS GENS A més de les relacions entre al·lels d’un mateix gen que segueixen les lleis de Mendel, com ara: dominància i codominància, es poden presentar altres casos entre al·lels interal.lèlics (diferents gens). Parlarem de: Penetrància, expressivitat, Pleiotropia, epistàsia

32. El gen del retinoblastoma dominant provoca tumors malignes en els ulls humans, té una penetrància del 9%, o sigui que dels 100 individus que porten l’al·lel defectuós, només el 90% presenten la malaltia. Tanmateix, la polidactília en felins té una penetrància menor del 100%. És un al·lel dominant Pd i no tots els individus que tenen aquest genotip són polidactílics.. Penetrància , freqüència amb què es manifesta un gen determinat en el fenotip dels seus portadors.

33. Expressivitat, grau d’expressió fenotípica d’un gen penentrant Corea de Huntington

34. Exemples: En els ratolins, el color groc està codificat per un al·lel dominant que si es presenta en homozigosi provoca la mortalitat i es converteix en gen letal, ja que impedeix el desenvolupament uterí. Un altre pot ser el gen anomenat “mirlo” dels cànids que produeix un capa quasi blanca, ulls blaus i petits, hipoacúsia i, de vegades, esterilitat. Molt freqüent en els Collie. El gen W del gat que produeix pelatge tot blanc, ulls baus i sordesa. Pleiotropia, un gen mutant afecta dos o més aspectes de l’individu que semblen no estar relacionats.

35. Epistàsia Interaccions entre dos parells de gens diferents, un inhibeix o permet l’expressió d’un altre gen. Al gen inhibit se li diu epistàtic i el que és inhibit hipostàtic. L’explicació bioquímica més probable és que el gen epistàtic codifiqui una proteïna reguladora negativa que inhibeix la transcripció del gen hipostàtic. Les epistàsies poden ser dominants o recessives depenent de si el gen epistàtic exerceix la seva acció en estat dominant o recessiu. Gos llaurador color

36. Mutacions