1. BIOSINTESIS DE ADN – ARN Y PROTEINAS
Dra. Rosario Dávalos G.

2. INTRODUCCION
 El ADN contiene
instrucciones para la síntesis
de todas las proteínas.
 El ARN sirve de
intermediario entre las
instrucciones del ADN y la
formación de proteínas
 La replicación de DNA
sucede en varios sitios
llamados burbujas de
replicación, en cada
cromosoma.

3. PROCESAMIENTO DE INFORMACION GENETICA
 En el Dogma se distinguen cuatro etapas:
 La duplicación del ADN o
replicación, en la cual se
copia el ADN progenitor en
moléculas hijas idénticas al
ADN progenitor.
 La transcripción, se
transcribe la información
genética del ADN al ARNtm,
para ser llevado a los
ribosomas.
 La traducción, en el cual el
mensaje cifrado en el idioma
de los tripletes de bases
(código genético) es descifrado
por los ARNt , sintetizándose
una proteína.
 En virus y bacterias-- transcripción

4. DUPLICACIÓN DEL ADN
 Se dieron muchas hipótesis sobre
como se duplicaba el ADN hasta
que Watson y Crick propusieron la
hipótesis semiconservativa
(posteriormente demostrada por
Meselson Y Stahl en 1957), según
la cual, las nuevas moléculas de
ADN formadas a partir de otra
antigua, tienen una hebra antigua
y otra nueva.

5. REPLICACION DE ADN

6. ENZIMAS QUE PARTICIPAN EN LA REPLICACIÓN
 La helicasa rompe los puentes de hidrógeno de la doble hélice
permitiendo el avance de la horquilla de replicación.
 La topoisomerasa impide que el ADN se enrede.
 Las proteínas SSB se unen la hebra discontínua de ADN,
impidiendo que ésta se una consigo misma.
 La ADN polimerasa sintetiza la cadena complementaria de forma
continua en la hebra adelantada y de forma discontínua en la
hebra rezagada.
 La ARN primasa sintetiza el cebador de ARN necesario para la
síntesis de la cadena complementaria a la cadena rezagada.
 La ADN ligasa une los fragmentos de Okazaki..
 El cebador: son pequeñas unidades de RNA que se unen a los
fragmentos para que la ADN polimerasa reconozca donde debe
unirse.

7. MECANISMO DE DUPLICACIÓN DEL ADN EN
PROCARIONTES
 ocurre en tres etapas:
 1ª etapa(iniciacion): desenrrollamiento y apertura de la doble hélice en
el punto ori-c.
 Intervienen replisoma.
 Primero: intervienen las helicasas
 Segundo: actúan las girasas y topoisomerasas.
 Tercero: actúan las proteínas SSBP(proteínas ligantes de ADN
monocatenario)

8. REPLICACION DE ADN
 2ª etapa(elongacion): síntesis de dos nuevas hebras de
ADN.
 Actúan las ADN polimerasas para sintetizar las nuevas
hebras.
 Intervienen las ADN polimerasa I y III,.
 fragmentos de Okazaki ,que crecen en el sentido 5´-3´,
los cuales se unirán mas tarde. Esta es la hebra
retardada, .
 La ADN polimerasa III, necesita un cebador (ARN)
primasa).

9. REPLICACION DE ADN
 3ª etapa(terminacion): corrección de errores.
 La enzima principal es la ADN polimerasa III,
 Intervienen otros enzimas como:
 Endonucleasas que cortan el segmento erróneo.
 ADN polimerasas I que rellenan correctamente el
hueco.
 ADN ligasas que unen los extremos corregidos

10. DUPLICACIÓN DEL ADN EN EUCARIOTAS
 Es similar a la de los
procariontes, es decir,
semiconservativa y
bidireccional. Existe
una hebra conductora y
una hebra retardada con
fragmentos de Okazaki.
Se inicia en la burbujas
de replicación (puede
haber unas 100 a la vez).
 Intervienen enzimas
similares a los que
actúan en las células
procariontes .

11. ADN POLIMERASA
 La ADN polimerasa es la enzima
que cataliza la síntesis de la
nueva cadena de ADN a partir de
desoxirribonucleótidos y de la
molécula de ADN plantilla o molde
que es la que será replicada. La
enzima copia la cadena de
nucleótidos de forma
complementaria (A por T, C por G)
para dar a cada célula hija una
copia del ADN durante la
replicación.

12. REPARACION DE ADN
 La reparación del ADN es un
conjunto de procesos por los
cuales una célula identifica y
corrige daños hechos a las
moléculas de ADN que codifican
el genoma. En las células
humanas, tanto las actividades
metabólicas como los factores
ambientales, como los rayos UV o
la radiactividad, pueden causar
daños al ADN, provocando hasta
un millón de lesiones moleculares
por célula por día

13. SINTESIS DE ARN

14. SINTESIS DE ARN
 El proceso de
síntesis de ARN o
TRANSCRIPCIÓN,
consiste en hacer
una copia
complementaria de
un trozo de ADN.

15. SINTESIS DE ARN
 En una primera etapa, una
enzima, la ARN-polimerasa
se asocia a una región del
ADN,denominada promotor,
la enzima pasa de una
configuración cerrada a
abierta, y desenrolla una
vuelta de hélice, permitiendo
la polimerización del ARN a
partir de una de las hebras
de ADN que se utiliza como
patrón.

16. SINTESIS DE ARN
 La ARN-polimerasa, se
desplaza por la hebra patrón,
insertando nucleótidos de
ARN, siguiendo la
complementariedad de
bases, así p.e.
Secuencia de ADN:
3'... TACGCT...5'
Secuencia de ARNm:
5'...UAGCGA...3'

17. SINTESIS DE ARN
 Cuando se ha copiado toda la
hebra, al final del proceso , la
cadena de ARN queda libre y
el ADN se cierra de nuevo,
por apareamiento de sus
cadenas complementarias. De
esta forma, las instrucciones
genéticas copiadas o
transcritas al ARN están listas
para salir al citoplasma.

18. SINTESIS DE PROTEINAS
Y EL CODIGO GENETICO

19. CODIGO GENÉTICO
 El código genético es el
conjunto de normas por las que
la información codificada en el
material genético (secuencias
de ADN o ARN) se traduce en
proteínas (secuencias de
aminoácidos) en las células
vivas.
 Los nucleotidos en el DNA estan
organizados en palabras con
codigo de tres letras llamados
codones y el conjunto de estos
codones constituye el codigo
genetico

20. TABLA DEL CÓDIGO GENÉTICO ESTÁNDAR
NÓTESE QUE EL CODÓN AUG CODIFICA LA METIONINA PERO ADEMÁS
SIRVE DE SITIO DE INICIACIÓN; EL PRIMER AUG EN UN ARNM ES LA
REGIÓN QUE CODIFICA EL SITIO DONDE LA TRADUCCIÓN DE PROTEÍNAS
SE INICIA.
INDICA QUÉ CODONES CODIFICAN CADA UNO DE LOS AMINOÁCIDOS.
Ala (A) GCU, GCC, GCA, GCG Lys (K) AAA, AAG
Arg (R) CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG Met (M) AUG
Asn (N) AAU, AAC Phe (F) UUU, UUC
Asp (D) GAU, GAC Pro (P) CCU, CCC, CCA, CCG
Cys (C) UGU, UGC Sec (U) UGA
Gln (Q) CAA, CAG Ser (S) UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
Glu (E) GAA, GAG Thr (T) ACU, ACC, ACA, ACG
Gly (G) GGU, GGC, GGA, GGG Trp (W) UGG
His (H) CAU, CAC Tyr (Y) UAU, UAC
Ile (I) AUU, AUC, AUA Val (V) GUU, GUC, GUA, GUG
Leu (L) UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
Comienzo AUG Parada UAG, UGA, UAA

21. CARACTERISTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO
 Degenerado--existen más tripletes o codones que
aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido
puede estar codificado por más de un triplete
 No ambiguo --un nucleótido solamente pertenece a un
único triplete.
 Sin superposición--no forma parte de varios tripletes
 Sin puntuación-el cuadro de lectura de los tripletes se
realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan
espacios en blanco.
 El código genético nuclear es universal: el mismo
triplete en diferentes especies codifica para el mismo
aminoácido. La principal excepción a la universalidad es
el código genético mitocondrial

22. CODON Y ANTICODON
 CODON
La información genética, contenida en el ARNm, se
escribe a partir de cuatro letras, que corresponden a
las bases nitrogenadas del ARN (A, C, G y U), las
cuales van agrupadas de tres en tres. Cada grupo de
tres se llama codón y lo que hace es codificar un
aminoácido o un símbolo de puntuación (Comienzo,
parada).
ANTICODON
En genética, un anticodón es la secuencia de
nucleótidos ubicada en el ARNt, complementaria al
codón ubicado en el ARNm

23. RECONOCIMIENTO DEL CODON POR EL
ANTICODON
 La correspondencia entre nucleótidos y
aminoácidos se hace mediante codones.

24. CODON - ANTICODON
Emparejamientos codón-anticodón permitidos
Extremo 5' del anticodón
(ARN-t)
Extremo 3' del codón (ARN-
m)
G U o C
C sólo G
A sólo U
U A o G
I U, C o A

25. EXON E INTRON
 Los exones son las regiones de un gen que no son
separadas durante el proceso de splicing y, por tanto, se
mantienen en el ARN mensajero maduro. En los genes que
codifican una proteína, son los exones los que contienen la
información para producir la proteína codificada en el gen. En
estos casos, cada exón codifica una porción específica de la
proteína completa, de manera que el conjunto de exones
forma la región codificante del gen. En eucariotas los
exones de un gen están separados por regiones largas de
ADN (llamadas intrones) que no codifican.

26. BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNAS
 Es el proceso
anabólico mediante
el cual se forman las
proteínas. El proceso
consta de dos
etapas:
 La traducción del
ARN mensajero
 Las modificaciones
postraducción que
sufren los
polipéptidos

27. COMPONENTES DEL EQUIPO DE TRADUCCIÓN
 ARN mensajero (permite
la transcripción).
 ARN de tranferencia y
aminoácidos.
 La enzima aminoacil-
ARNt-sintetasa se
encarga de dicha unión,
en un proceso que
consume ATP.
 Ribosomas. encargados
de la biosíntesis proteica;

28. PROCESO DE TRADUCCIÓN
 Primera etapa.-
Iniciación
 Segunda etapa.-
Elongación
 Tercera etapa.-
Terminación

29. INICIACIÓN DE LA TRADUCCIÓN
 Es la primera etapa de la biosíntesis
de proteínas. El ARNm se une a la
subunidad menor de los ribosomas.
A éstos se asocia el aminoacil-ARNt
( anticodón) que se asocia al codon
del ARNm. Iuego se se une la
subunidad ribosómica mayor,
formándose el complejo ribosomal o
complejo activo. (catalizados por los
llamados factores de iniciación (FI).
El primer codón que se traduce es
generalmente el AUG, que
corresponde con el aminoácido
metionina en eucariotas. En
procariotas es la formilmetionina).

30. ELONGACIÓN DE LA CADENA POLIPEPTÍDICA
 El complejo ribosomal posee dos
sitios de unión o centros. el
centro P, donde se sitúa el
primer aminoacil-ARNt y el
centro aceptor de nuevos
aminoacil-ARNt o centro A. El
carboxilo terminal se une con el
amino terminal (NH2)siguiente
mediante enlace peptídico
(peptidil transferasa). Se
produce la translocación
ribosomal.
 El dipeptil-ARNt queda ahora en
el centro P. ( catalizado por los
factores de elongación (FE) y
precisa GTP). aparece el tercer
aminoacil-ARNt y ocupa el
centro A. Luego se forma el
tripéptido en A , para luego
proseguir según el código
genético en sentido 5'-> 3‘).

31. TERMINACIÓN DE LA SÍNTESIS DE LA CADENA
POLIPEPTÍDICA
 Aparecen los codones de
terminación UAA, UAG y
UGA como señales de
paro y determinan el final
de la síntesis proteica. (se
sitúan en el sitio A y hacen
que la peptidil transferasa
separe, por hidrólisis, la
cadena polipeptídica del
ARNt).
 Una vez finalizada la
síntesis de una proteína, el
ARNm queda libre y
puede ser leído de nuevo.

32. MODIFICACIONES POSTRADUCCIÓN
 Algunas proteínas
emergen del
ribosoma preparadas
para ejercer su
función de inmediato,
otras experimentan
diversas
modificaciones
postraducción para la
adquisición de su
forma funcional.

33. ANTIBIOTICOS QUE INHIBEN DE MANERA
SELECTIVA LA SINTESIS DE PROTEINAS EN
BACTERIAS
 Las sulfonamidas (inhibe sintesis de proteinas)
 Las: actinomicina, rifamicina y la rifampicina (detienen la
síntesis de ADN , actuan sobre ADN polimerasa o ARN
polimerasa).
 Las quinolonas (inhiben la síntesis de una enzima que realiza
el proceso de enrollado y desenrollado de los cromosomas).
 Las tetraciclinas compiten con alguno de los componentes del
ARN impidiendo la síntesis proteica.
 los aminoglucósidos producen una alteración del proceso de
lectura del mensaje genético, produciéndose proteínas
defectuosas.
 el cloranfenicol impide la unión de aminoácidos en la formación
de las proteínas;
 La puromicina interrumpe la formación de la cadena proteica,
liberándose una proteína incompleta.

34. GRACIAS POR SU
ATENCIÓN