bioquimica

1. Metabolismo de Ácidos Nucleicos
Generalidades
Bases nitrogenadas, nucleósidos, nucleótidos
Síntesis y degradación de nucleótidos

2. Generalidades
• Los ribonucleósidos, desoxirribonucleósidos, y los
derivados de los mismos, unidos al ácido fosfórico, son los
nucleótidos, compuestos esenciales en la célula.
• Sin ellos no existirían ADN, ARN ni tampoco la síntesis
proteica.
• Los nucleótidos por si solos, son componentes de muchas
vías metabólicas, en las que sirven como coenzimas
• Las bases púricas y pirimidínicas, pueden reusarse o
sintetizarse de novo.

3. Estructura de un nucleótido...
• Los nucleótidos
están formados por
una base
nitrogenada, una
pentosa y uno, dos
o tres grupos
fosfato.
• La base nitrogenada
puede ser púrica o
pirimidínica.
Nucleótido
Ac.fosfórico Nucleósido
Base nitrogenada Pentosa
Purina Pirimidina

4. Las purinas y pirimidinas
• Tanto el ADN como el ARN contienen las
mismas purinas: Adenina(A) y Guanina(G)
• Tanto el ADN como el ARN contienen la
pirimidina Citosina(C) pero difieren en la
otra pirimidina.
• El ADN contiene Timina (T) y el ARN
Uracilo(U)

5. Purinas...
N
N
N
N
H
NH2
Adenina(A)
HN
N
N
N
H
NH2
O
Guanina(G)

6. Pirimidinas......
CH3
HN
O
O N
H
N
O N
H
NH2
HN
O
O N
H
Timina(T) Citosina(C) Uracilo(U)

7. Los nucleósidos...
• La unión de una base nitrogenada
y un azúcar (pentosa), genera un
nucleósido.
• Los nucleósidos de las bases
A,G,T,C y U son: adenosina,
guanosina, timidina, citidina y
uridina.
• El azúcar puede ser ribosa
(ribonucleósido) y 2-
desoxirribosa
(desoxirribonucleósido)
OH OH
OHOH2C
OH
OHOH2C
OH H
OH
ribosa
Desoxirribosa

8. Los nucleótidos...
• Los nucleótidos son ésteres
mono, di y trifosfóricos de
los nucleósidos.
• El nucleósido adenosina, se
une al ácido fosfórico para
formar:
– Nucleótido monofosfato: AMP
– Nucleótido difosfato: ADP
– Nucleótido trifosfato: ATP
OOH2C
OH
~P P P~~
Base
Nucleótido monofosfato
Nucleótido difosfato
Nucleótido trifosfato

9. Síntesis de nucleótidos de las purinas
• El proceso genera AMP y
GMP.
• Los diversos carbonos del
nucleo purina derivan de
distintos aminoácidos, del CO2
y del tetrahidrofolato.
• El proceso tiene tres etapas:
– Síntesis de fosforribosil amina
– Síntesis de inosina monofosfato
– Síntesis de AMP y GMP
aspartato
C
C
C C
C
N
NN
N
CO2
Formil
tetrahidrofolato
Glutamina
Glicina

10. Síntesis de 5´fosforribosil amina
• En primer término se sintetiza fosforribosil pirofosfato: a partir de la ribosa 5
´fosfato
• Mediante la actividad de la ribosa fosfato fosfoquinasa en presencia de ATP y de
Mg
• Se activa por el Fosfato inorgánico y se inactiva por la presencia de nucleósidos
purínicos
• En la segunda etapa la 5 fosforribosil pirofosfato, en presencia de la
Glutamina:fosforribosil pirofosfato amidotransferasa, de glutamina agua y
magnesio se transforma en fosforribosil amina
O
OH
POH2C
ATP AMP
Mg
Pirofosfo
quinasa O
O~P~P
POH2C
Ribosa 5 fosfato Fosforribosil
1-pirofosfato
OPOH2C NH2
Glutamina
+ H2O
Glutamato
+PPi
Mg
Amidotransferasa
Foforribosil
amina

11. Síntesis de Inosina Monofosfato
• Las siguientes nueve etapas para formar IMP requieren
de cuatro moléculas de ATP y la presencia de los
donantes de N y C correspondientes.
1. Sintetasa+Glicina + ATP
2. Formil transferasa + Formil tetrahidrofolato
3. Sintetasa + Glutamina + ATP + H2O
4. Sintetasa + ATP
5. Carboxilasa + CO2
6. Sintetasa + Aspartato + ATP
7. Adenilo succinato liasa + H2O
8. Formiltransferasa + Formil tetrahidrofolato
9. Ciclohidrolasa

12. Síntesis de IMP (I)
Glicina
+ ATP
ADP
Formil tetra
Hidro folato Tetrahidrofolato
Glutamina+
ATP+H2O
Glutamato+
ADP+Pi
OPOH2C NH
O=C
CH2-NH
CHO
OPOH2C NH
HN=C
CH2-NH
CHO
OPOH2C NH
O=C
CH2-NH2
OPOH2C NH2
POH2C N
H2N
N
0
5fosforribosil
amina 5fosforribosil
glicinamida 5fosforribosil
formilglicinamida
5fosforribosil
formilglicinamidina
5fosforribosil
5aminoimidazol I
n
o

13. Síntesis de IMP (II)
CO2
OPOH2C N
H2N
N
HOOC
OPOH2C N
H2N
N
5fosforribosil
5aminoimidazol
5fosforribosil
Aminoimidazol
carboxilato
O
N
H2N
N
Ribosa 5fosfato
HC-NH-C
COOH
CH2
HOOC
ATP
Aspartato
Fosforribosil
Succinocarboxamida
aminoimidazol
H2O
Fumarato
O
N
H2N
N
Ribosa 5fosfato
NH2-CO
Fosforribosil
Carboxamida
aminoimidazol
O
NHC-NH
N
Ribosa 5fosfato
CO
H2N
O
Formiltetra
hidrofolato
Fosforribosil
Carboxamida
formamidoimidazol
Ciclohidrolasa
O
NN
N
Ribosa 5fosfato
CO
HN
Inosina 5
monofosfato(IMP)

14. Síntesis de AMP y GMP
O NN
N
Ribosa 5fosfato
CO
HN
NAD + H2O
IMP dehidrogenasa
Xantosina
monofosfato
O NN
N
Ribosa 5fosfato
CO
HN
OC
Guanosina
Monofosfato
(GMP)
O NN
N
Ribosa 5fosfato
CO
HN
NH2
O NN
N
Ribosa 5fosfato
NH
HN
HOOC-CH2-CH-COOH
Glutamina + ATP
Glutamina sintetasa
Sintetasa
GTP+Aspartico
Adenil
succinato
Adenil
succinasa
O NN
N
Ribosa 5fosfato
NH2
HN
Adenosina
Monofosfato

15. Transformación de nucleótidos monofosfato
en di y tri fosfato
• Los nucleósidos di fosfato son sintetizados a partir de los monofosfato
mediante nucleósido monofosfato quinasas. Igual si se trata de ribo o
desoxirribo nucleósidos. El ATP es la fuente de fosfato
• Los nucleósidos tri fosfato se forman a partir de los di fosfato
mediante una nucleósido di fosfato quinasa y ATP.
ADPGDPATPGMP
ADPATPAMP
+⇔+
⇔+ 2Adenilato quinasa
Guanilato quinasa
ADPCTPATPCDP
ADPGTPATPGDP
+⇔+
+⇔+
Nucleósido difosfato
quinasa

16. Degradación de Purinas
• Deficiencia en adenosina deaminasa:
inmunodeficiencia; células T y B
• Deficiencia en purina nucleósido fosforilasa:
daño en la función de las células T. Menor
formación de ác.úrico
• Gota: hiperuricemia;artritis aguda por
depósito de cristales de ácido úrico.
– Primaria:mayor producción de ác.úrico
– Secundaria: cáncer insuficiencia renal

17. AMP
H2O Pi
Adenosina
H2O NH3
Inosina
Adenosina
deaminasa
Purina nucleósido
fosforilasa
Pi
Ribosa 1-
fosfatoHipoxantina
O2+H2O
H2O2
Xantina
Xantino oxidasa
Ácido Urico
Xantino oxidasa
O2+H2O
H2O2
H
2
O
2
Guanina
Guanosina
Aminohidrolasa
NH3H2O
Purina nucleósido
fosforilasa
Pi
Ribosa 1-
fosfato
GMP
5 nucleotidasa

18. Síntesis de nucleótidos de las pirimidinas
• A diferencia de los nucleótidos de las purinas,
donde las bases se sintetizan ya unidas a la
pentosa, en el caso de las pirimidinas primero se
sintetizan las bases y luego se unen a la pentosa.
• Las fuentes de carbono y nitrógeno de las
pirimidinas son la glutamina, el CO2 y el ácido
aspártico.
• El paso inicial es la síntesis de carbamil fosfato

19. Síntesis de carbamil fosfato
• La glutamina y el CO2 en presencia de la carbamil fosfato sintetasa II
y dos moléculas de ATP produce carbamil fosfato. Esta enzima no
requiere biotina como otras carboxilantes.
• El proceso es semejante al que da inicio a la síntesis de urea,
catalizado por la carbamil fosfato sintetasa I .
• La síntesis de urea se produce en la mitocondria y las de las
pirimidinas en el citosol. La fuente de nitrógeno en el primer caso es el
amonio mientras que en el segundo es la glutamina
−
−−−⇔++
2
322 min2 POOCONHaGlutaCOATP
Carbamil fosfato
Carbamil fosfato sintetasa
II

20. Síntesis de Uridina 5´monofosfato
NH2
C=O
O
PO3
2-
Aspartato
transcarbamilas
a
aspartato Pi
C
O
OH
H2N
O=C
N
H
CH
COOH
CH2
Carbamil
fosfato
Carbamil
aspartato
H2O
Dihidroorotasa C
O
HN
O=C
N
H
CH
COOH
CH2
dihidroorotato
Deshidrogenasa
NAD
NADH+H
C
O
HN
O=C
N
H
C
COOH
CH
Orotato
C
O
HN
O=C
N
C
COOH
CH
Ribosa 5 fosfato
Orotidina 5´monofosfato
PRPPPPi
C
O
HN
O=C
N
C
CH
Ribosa 5´fosfato
Uridina 5´monofosfato
CO2

21. Síntesis de CTP
• La Citidina trifosfato se forma a partir de la Uridina
trifosfato, por aminación de esta última por la enzima CTP
sintetasa y como donante de nitrógeno la glutamina.
Degradación de Nucleótidos Pirimidínicos
• Los anillos se abren y generan estructuras como B alanina
y B aminoisobutírico, precursores de acetil CoA
UTP CTP
Glutamina Glutamato
ATP ADP+Pi

22. Conversión de ribonucleótidos a desoxirribonucleótidos
• La síntesis de purinas y pirimidinas genera
ribonucleótidos, pero se necesitan
desoxiribonucleótidos para la síntesis de ADN.
Ribonucleósido difosfato Desoxirribonucleósido difosfato
Ribonucleótido reductasa
Tiorredoxina(reducida) Tiorredoxina(oxidada)
Tiorredoxin reductasa
NADPH+H
NADP

23. Digestión y
aprovechamiento
de ácidos nucleicos en el
intestino
• Ribonucleasas y
desoxirribonucleasasdel jugo
pancreático hidrolizan ARN
y ADN.
• Los oligonucleótidos son
hidrolizados por las
fosfodiesterasas pancreáticas
• Nucleotidasas y
nucleosidasas liberan purinas
y pirimidinas que son
degradadas en la célula
intestinal y excretadas por la
orina, como en el caso del
ác.úrico.
mononucleótidos
ADN+ARN
pH ácido desnaturaliza
Ácidos nucleicos
Ácidos nucleicos
desnaturalizados
oligonucleótidos
Nucleasas
Nucleósidos
Fosfodiesterasas
Nucleotidasas
Ácido
Úrico
Orina
Bases
nitrogenadas
Nucleosidasas

24. ADN
Estructura y Replicación

25. ADN: generalidades
• Los ácidos nucleicos (ADN y ARN)
son estructuras químicas
fundamentales para el
almacenamiento y la expresión de
la información genética.
• El ADN está presente tanto en los
cromosomas de los núcleos de las
células eucariotes, como en las
mitocondrias y cloroplastos de las
plantas.
• En las células procariotes, que no
tienen núcleo, tienen un único
cromosoma o pueden contener
ADN no cromosomal como
plásmidos.
• El ADN se replica durante la
división celular y se expresa por
transcripción al ARN.
ADN
ADN
ADN
ADN
Replicación
Transcripción
ARN

26. Estructura de ADN
• El ADN es un
polidesoxirribonucleótido
con muchos
desoxirribonucleótidos
unidos por enlaces
fosfodiester 3,5
• Existe como una molécula
formada por un par de
cadenas (salvo en algunos
virus) entorchadas una
sobre otra, en una doble
hélice.
• En las células eucariotes el
ADN está asociado a
varios tipos de proteínas en
una estructura llamada
nucleoproteína
Adenina
Citosina
Guanina
Timina

27. El enlace 3,5 fosfodiester...
• Este enlace une el grupo 5´
hidroxilo de la desoxirribosa de
un nucleótido con el grupo 3´
hidroxilo de otro.
• La cadena muestra polaridad en
un terminal 5´ y en otros
terminales 3´ que no están
unidos.
• La secuencia se expresa del
terminal 5´ de la cadena al
terminal 3´.
• Los enlaces fosfodiester pueden
ser rotos mediante endo (al
medio) y exo (al extremo)
desoxirribonucleasas
P
P
P
P
P
OH
5´
5´
5´
5´
5´
3´
3´
3´
3´
3´
Terminal 5´
Terminal 3´
T
A
C
G
G

28. La hélice doble
• En la hélice doble, las dos cadenas
giran alrededor de un eje común.
• Están colocadas de forma
antiparalela, esto es, el terminal 5´
de una cadena se une al terminal
3´de la otra.
• En la forma clásica “B” el
esqueleto de desoxirribosa y
fosfato, hidrofílico, está hacia
fuera, mientras que las bases
están hacia adentro
• La estructura genera una escalera
de caracol con una ranura ancha
y otra delgada.
• Algunas drogas citotóxicas actúan
interfiriendo en las ranuras
delgadas.
Terminal 3´ Terminal 5´
Columnadedesoxirribosafosfato
Terminal 3´ Terminal 5´

29. Pares de bases
• Las bases de una cadena están
pareadas con las bases de la
segunda cadena;
• La adenina siempre está
formando par con la timina y la
guanina con la citosina
• Si conocemos la secuencia de
bases de una cadena
conoceremos la de la segunda.
• Las cadenas se mantienen juntas
por efecto de los enlaces o
puentes de hidrógeno generados
entre ellos.
• Dos enlaces entre adenina y
timina y tres enlaces entre
guanina y citosina.
Adenina Timina
Guanina
Citosina

30. Separación de
las dos cadenas
del ADN
• Las dos cadenas de ADN se separan
cuando los puentes de hidrógeno
entre pares se rompen.
• La ruptura sucede si el pH se altera
de modo que las bases se ionizan o
si se calienta la solución.
• Ningún enlace fosfodiester se rompe.
• Cuando se calienta a la Tm
(temperatura de fusión) la mitad de
la estructura se pierde.
• La desnaturalización es la pérdida de
la estructura helicoidal
• El ADN con A:T se desnaturaliza a
más baja temperatura que el ADN
rico en G:C.

31. Formas
estructurales de
ADN
• Existen tres formas
estructurales de ADN, las
formas B,A y Z.
• La forma B tiene 10 residuos
por 260° con las bases
perpendiculares al eje. Gira a
la derecha.Es la más
frecuente.
• La forma A tiene 11 bases por
360°, gira a la derecha y las
bases están giradas 20° de la
perpendicular.
• La forma Z tiene 12 pares por
360°, gira a la izquierda . Se
le encuentra en algunas
porciones del ADN. B-ADN Z-ADN
Ranura
ancha
Ranura
delgada

32. Síntesis de ADN en procariotes
• Cada una de las cadenas del
doble helice del ADN se separan
para generar cadenas
complementarias.
• Se forman entonces dos
moléculas hijas de ADN con
orientación antiparalela como
fue el ADN original.
• A esto se llama replicación
semiconservadora porque
aunque las cadenas madre se
separan (no se conservan) se
mantienen intactacta en las dos
moléculas hijas de ADN.
• Las enzimas involucradas son
las polimerasas que sintetizan la
secuencia complementaria de
cada cadena

33. Separación de bases
complementarias en
procariotes
• Para que las dos cadenas se
separen debe iniciarse el
proceso en algún pequeño
lugar, debido a que la
polimerasa sólo actúa
sobre cadenas sueltas.
• En procariotes el proceso
se inicia en un único
origen de replicación
melting point a partir del
cual se extiende.
origen
Apertura del
doble helice
Bifurcación

34. Separación de bases
complementarias en
eucariotes
• En las células eucariotes,
la replicación se inicia
en múltiples puntos a lo
largo del ADN.
• Estas zonas incluyen una
secuencia Adenina:
Timina repetida, y su
multiplicidad acelera la
replicación.

35. Formación de la
horquilla
• Conforme las dos cadenas del
ADN se separan, se forma una
horquilla de replicación que
avanza a la par que se produce
la replicación.
• Esta horquilla es bidireccional.
• Este fenómeno requiere la
presencia de varias proteínas
que forman el complejo pre-
inicial
– Proteína DnaA : se unen a la
secuencia inicial A:T en el
origen de la replicación
– Proteina captadora de la
cadena libre del
ADN(SSB)Llamada proteína
desestabilizante del helice.
Mantiene el equilibrio entre
doble y simple cadena.
– ADN helicasa: Fuerza la
separación de las dos cadenas
ADN
polimerasa
Proteína
SSB
ADN
helicasa

36. Super espiral...
• Conforme se separan las
dos cadenas de ADN, la
cadena original rota (gira
sobre si misma) y se
acumulan super
espirales.
• Estos últimos interfieren
con la ulterior separación
del ADN original.
• Existe un grupo de
enzimas que permiten la
remoción de estos super
espirales y se llaman
topoisomerasas.

37. Dirección de la
Replicación
• La ADN polimerasa lee la
secuencia de nucleótidos en
dirección 3´→5´ y sintetiza la
nueva cadena en dirección 5´
→3´.
• Luego a partir de un origen se
generaran dos cadenas nuevas
en dirección opuesta. Una en
dirección 5´ →3´ hacia la
horquilla y otra en dirección 3
´→5´ alejándose de la
horquilla.
• Además:hay dos mecanismos
claros:
– Cadena primaria: hacia la
horquilla.Se sintetiza
continuamente
– Cadena secundaria: desde
la horquilla. Se sintetiza en
fragmentos que luego se
unen. (Fragmentos de
Okazaki)
3´ 5´
5´ 3´
5´ 3
´
3´ 5´
Primaria Secundaria
Primaria
3´
5´
5´
3´
5
´
3´
3´ 5´
Secundaria

38. ARN primer
• La ADN polimerasa requiere para iniciar el proceso de
síntesis la presencia de ARN primer, una porción de
ARN con un hidroxilo libre en el terminal 3´unido a
una cadena de ADN. Este hidroxilo es el primer
receptor de un nucleótido.
– Primasa: Una ARN polimerasa sintetiza hileras cortas de
ARN (diez nucleótidos) complementaria y antiparalela al
ADN. En esta molécula híbrida (ADN:ARN) la adenina forma
par con el uracilo y la guanina con la citosina.
– Primosoma: Resulta de la unión de la Primasa con un grupo
de proteínas ligadas al proceso.

39. Elongación de las cadenas...
ADN helicasa
Proteinas unidas a la
Cadena única
ADN polimerasa III
ARN primer

40. Elongación de las cadenas...
• Las polimerasas de las células eucariotes y procariotes
elongan la nueva cadena de ADN, añadiendo
desoxirribonucleótidos al terminal 3´de la cadena.
• La secuencia depende de las bases del patrón original
con los cuales los nucleótidos de la nueva cadena van a
formar par.
– ADN polimerasa III: Cataliza la elongación del ADN. E3
´hidroxilo del RNA primer ingresa el primer ribonucleótido. y
elonga el ADN en dirección 5´→3´ antiparalelo al patrón
original.
– Los nucleótidos están como moléculas trifosforiladas
(dATP,dGTP,dTTP, dCTP) y liberan pirofosfato al unirse.
– Además de la ADN polimerasa existe un detector de lectura
que prueba la secuencia en dirección opuesta.

41. • Una célula humana tiene 46 cromosomas. Su ADN total mide
aproximadamente 1 metro de longitud.
• Este ADN está asociado a proteínas llamadas Histonas, las cuales
sirven para ordenar el ADN en unidades estructurales llamadas
nucleosomas, con forma de esferas.
• Los nucleosomas conforman estructuras más complejas llamadas
nucleofilamentos que se unen constituyendo los cromosomas.
ADN de célula Eucariote

42. Histonas y nucleosomas
• Las Histonas son proteínas pequeñas, cargadas
positivamente por su contenido en lisina y arginina.
• Son de cinco clases H1, H2A, H2B, H3, H4.
• Forman puentes iónicos con el ADN, que es negativo.
• Dos moléculas de H2A, H2B, H3 y H4 forman el
núcleo de cada nucleosoma, envuelto por ADN.
• Nucleosomas unidos por una unión de ADN de
aproximadamente 50 nucleótidos forma un
nucleofilamento.
• La histona H1 no se encuentra en el nucleosoma, sino
entre dos nucleosomas.

43. Nucleosomas y
nucleofilamento
s
(H2A,H2B,H3,H4)2
H1

44. Daños del ADN
• El ADN es constantemente sujeto de daño
provocado por sustancias químicas y
radiaciones.
• Los daños son generalmente pérdida de
nucleótidos. Si el daño no es reparado se
provoca una mutación permanente.
• La radiación genera la unión covalente de
dos timinas adyacentes formando un dímero
que detiene a la polimerasa del ADN.

45. Reparación del ADN
• Tiene dos etapas:
– Reconocimiento del
dímero por una
endonucleasa
específica y ruptura de
la cadena dañada.
– Luego una exonucleasa
de ruptura, reconoce la
incisión de la
endonucleasa, y
asociada a la
polimerasa I restituye
la porción dañada.
endonucleasa
ADN polimerasa
exonucleasa

46. ARN
Estructura y Síntesis

47. Generalidades
• Si bién es cierto, la herencia genética está contenida en
la secuencia de desoxirribonucleótidos del ADN, es a
través de las copias hechas en ARN, que esta herencia
se expresa.
• El proceso de copia de cada cadena de ADN se llama
transcripción. El mensaje de ARN es traducido en
secuencias de aminoácidos o cadenas polipeptídicas.
• Hay regiones del ADN que se transcriben, otras casi nó,
para ello existen señales en el ADN que indican a la
polimerasa del ARN donde iniciar, cuán a menudo
hacerlo y dónde terminar el proceso.

48. transcripción
ADNADN
GPPP
AAA
mARN
tARN
rARN

49. Clases de ARN
• ARN ribosomal: ( rARN) se encentra como componente
de los ribosomas. En las células procariotes y en las mito-
condriales de los eucariotes se encuentran las clases 23S,
16S y 5S. En las células eucariotes están las clases 28S,
18S, 5,8S y 5S (S=coef. de sedimentación-svedbergs)
• ARN de transferencia: (tARN)es la más pequeña de las
moléculas de ARN (4S). Tiene entre 74 y 95 nucleótidos.
Hay un tipo específico de ARN por cada aminoácido.
Corresponde al 15% del ARN celular.
• ARN mensajero: (mARN). Es el 5% del ARN celular.
Trae la información genética del ADN al citosol. Incluye
una larga secuencia de nucleótidos de la adenina (cola poli
A) en el terminal 3´, y una 7 metil guanosina en el terminal
5´.

50. tARN y mARN
aminoácido
Anticodón
Giro D
Giro TψC
G
P
P
P
p
A
p
A
p
A
p
A
p
A
p
A
OH
tapa
Secuencia no traducida 5´
Secuencia no traducida 3´
Cola poli A
Secuencia codificada traducida

51. Transcripción de genes en procariotes
• La ARN polimerasa sintetiza todos los ARN, salvo el
inicial o primer, que es sintetizado por una primasa.
• La ARN polimerasa es una enzima que reconoce la se-
cuencia de nucleótidos al inicio del ADN que debe ser
transcrito, hace una copia complementaria del ADN,
luego reconoce el final de- la -secuencia que debe ser
transcrita.
• El ARN es sintetizado del terminal 5´a 3´, en forma
antiparalela al patrón de ADN. El producto es llamado
transcripción primaria.

52. Síntesis de ARN en procariotes
5´
3´
3´
5´
3´
5´
σ
Factor sigma
ρ
Factor Rho
 El factor Sigma marca el lugar de inicio de la transcripción, la enzima core
sintetiza el ARN hasta que el Factor Rho marca el fin de la transcripción.

53. Etapas en la síntesis de ARN en procariotes
• Inicial.- Unión de ARN polimerasa a la región promotora.
Ésta se caracteriza por:
– Una secuencia llamada de consenso formada por 6 nucleótidos
TATAAT situada 10 nucleótidos antes del lugar de inicio de la
transcripción (-10).
– Una secuencia llamada –35 , con seis nucleótidos TTGACA,
situada a 35 bases a la izquierda de la transcripción.
Inicio de
transcripción
TATAATTTGACA
Secuencia de consenso
Secuencia -35
-15 bases -10 bases

54. Etapas en la síntesis de ARN en procariotes
• Elongación: Una vez reconocida la región
promotora, la ARN polimerasa inicia la
transcripción. La ARN polimerasa no
requiere primer, ni tampoco tiene actividad
endo-exonucleasa por lo que no repara las
secuencias dañadas.
• La ARN polimerasa utiliza ribonucleósidos
trifosfato y libera pirofosfato cada vez que
se une un nucleótido.

55. Etapas en la síntesis de
ARN en procariotes• Terminación.- El pro-
ceso de elongación de
la cadena de ARN
continúa hasta que una
señal de término se
alcanza.
• En unos casos
encuentra una proteína
llamada factor Rho con
actividad ATPasa.
• En otros casos la trans-
cripción debe poder
formar un giro que
lentifica a la ARN
polimerasa y provoca
una pausa.
3´~ACACGACTGNNNNNCAGTCGTAAAAT~5´
5´~TGTGCTGACNNNNNGTCAGCATTTTA~3
ADN
Transcripción
ARN
5´~UGUGCUGACNNNNNGUCAGCAUUUUA~3´
N
N N
N N
C= G
A= U
G= C
U= A
C= G
G= C5´~UGU AUUUUA~3´

56. Transcripción de genes en eucariotes
• La transcripción de genes en eucariotes es
algo más complicada que en procariotes.
• Además de la ARN polimerasa reconocien-
do la región promotora e iniciando la
síntesis de ARN, un número de factores
complementarios de transcripción se unen a
distintos sitios del ADN dentro y fuera de la
región promotora, esto determina qué genes
deben ser transcritos.

57. Clases de ARN polimerasas, en células eucariotes
• Hay tres tipos de ARN polimerasas en las células eucariotes:
– ARN polimerasa I: sintetiza los precursores de las ARN ribosomales
(28S,18S y 5,8S)
– ARN polimerasa II: sintetiza precursores del ARN mensajero y también
sintetiza el pequeño ARN nuclear.
• Promotores de genes clase II: una secuencia de ADN nucleótidos casi
idéntica a la de la secuencia de consenso se encuentra a 25 bases del inicio de
transcripción para la molécula de ARN mensajero; se le llama caja TATA o
caja Hogness. A 70 u 80 nucleótidos del inicio de transcripción se encuentra
una segunda secuencia de consenso llamada caja CAAT . Una de estas
secuencias sirve de señal para el inicio de transcripción en las células
eucariotes.
• Estimulantes de la regulación genética: Son secuencias de ADN que
incrementan la velocidad de iniciación de la transcripción por la ARN
polimerasa II.
– ARN polimerasa III produce pequeños ARN, tipo 5S.

58. TATACAAT
Secuencia de consenso
Caja TATA o Caja Hogness
Caja CAAT
40 bases 25 bases
SECUENCIAS RECONOCIDAS POR ARN POLIMERASA II
INICIO
Estimulante5´ 3´Promotor Gene
5´ 3´Promotor Gene Estimulante
Hasta 2000 pares de bases
pueden separar el estimulante
de la secuencia del gene.
Estimulante arriba
del gene
Estimulante abajo
del gene
LOCALIZACIONES DEL ESTIMULANTE

59. Modificaciones Postranscripcionales
• Una transcripción primaria es una copia del segmento
total de ADN entre el sitio de inicio y el de término.
• Esta transcripción primaria es fragmentada por
ribonucleasas
– ARN ribosomal: es sintetizada como prerribosomal (45S).
A partir de una sóla molécula se fragmentan las formas 28S, 18S
y 5,8S .
– ARN transferencia: también se forma a partir de una sóla
molécula inicial, la que se fragmenta.

60. ADN
ARN polimerasa I
28S 5,8S 18S
45S PrerARN
ARNasas
28S 5,8S 18S
Modificaciones Postranscripcionales
Fragmentación del ARNm
R
e
m
c
i
ó
n

61. Modificaciones Postranscripcionales
– ARN mensajero: sintetizada por la ARN polimerasa II, la
transcripción primaria llamada ARNnh (ARN nuclear
heterogéneo). Normalmente sufre varias modificaciones tales
como:
• Casquete 5´: el extremo se une a una 7 metil guanosina al terminal 5
´mediante la unión de tres ácidos fosfóricos, mediante una guanilil
transferasa.
• Cola poli A: muchos ARNm tienen una cadena de 40 a 200
nucleótidos de Adenina unidos al terminal 3´. Generada por una poli
A polimerasa.
• Remoción de intrones: durante la maduración del ARNm se
eliminan los intrones que no participan de la síntesis proteica y se
unen los exones que si forman el ARNm maduro y útil, con la ayuda
de snRNAs (pequeños núcleos de partículas de ribonucleoproteína).

62. Exon 1 Exon 2
snRNPs
Exon 1 Exon 2
snRNPs
intrón
ARNm maduro
Remoción de
intrones
Exon 2
Exon 1