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BIOSÍNTESIS 
DE NUCLEÓTIDOS
2 VIAS 
DE NOVO 
PATHWAY 
(NUEVA RUTA O 
VIA) 
PARA 
BASES 
PIRIMÍDICAS 
SALVAGE PATHWAY 
PARA BASES 
PÚRICAS 
(VIA DE 
RECUPERACIÓN O 
SALVAMENTO)
DOS TIPOS 
RIBONUCLEOTIDOS 
DESOXIRRIBONUCLEOTID 
OS
hidrólisis 
La hidrólisis de la glutamina se lleva a cabo en la cadena mas pequeña: el 
catalizador de esta hidrólisis es un segundo componente polipeptídico de la 
propia enzima carbamilfosfato sintetasa (CPS).
PRIMERA 
FOSFORILACION 
La fosforilación se lleva a cabo en la cadena mas grande ; dentro de la cual 
existen 2 dominios de sujeción del ATP. Esta primera reacción acurre en el 
centro activo del primer tercio de la cadena mas grande.
SEGUNDA 
FOSFORILACION 
El centro activo de esta reacción tiene lugar en un segundo dominio de 
sujeción del ATP.
Los intermediarios se mueven entre los diferentes 
centros o sitios activos mediante la canalización 
evitando así la difusión y la hidrólisis. 
Carbamilfosfa 
to 
sintetasa
Esta canalizacion cumple un doble pael: 
1. los intermediaros que se generan en un centro activo se utilizan sin que 
haya perdidas por difusion. 
2. los intermediarios inestables como el carboxifosfato y el acido carabamico 
(que a ph 7 se descomponen en menos de 1s) se protegen de la hidrólisis. 
REACCION 
2 
Reacción catalizada por la aspartato transcarbamilasa
REACCION 
3 
Reacción catalizada por la dihidroorotasa, quien cicla la carbamilaspartato 
formando un anillo de dihidroorotato.
REACCION 
4 
Reacción catalizada por la dihidroorotato deshidrogenasa; proceso de 
oxidación a causa del
REACCION 
5 
En este punto, el orato se acopla a la ribosa 
, en forma de 5 fosforribosil-1-pirofosfato 
(PRPP); un forma activada de la ribosa que 
acepta bases de nucleótidos. La enzima que 
cataliza esta reacción es la fosforribosil 
transferasa de pririmidinas.
REACCION 
6 
Orotidina monofosfato (OMP) Uridina monofosfato (UMP) 
Proceso de descarboxilacion ; reacción catalizada por la orotidilato 
descarboxilasa; sin esta enzima 1 reacción tendría lugar cada 78 millones de 
año, por lo tanto su velocidad de reacción es veces mas rápida.
Los Nucleótidos Mono, Di Y Trifosfato Son Interconvertibles 
Recordemos que los difosfatos y trifosfatos son 
las únicas formas activas de los nucleótidos. 
Primero: los nucleósidos monofosfato se 
convierten en difosfato por medio de nucleósido 
monofosfato quinasas específicas que utilizan 
ATP COMO DADOR DE GRUPOS FOSFORILO. 
Los nucleósidos difosfato y trifosfato son 
interconvertibles gracias a la nucleosido 
quinasa poco especifica a diferencia de las 
monofosfato quinasas
La CTP Se Forma Mediante La Aminación Del UTP (CASO EXCEPCIONAL) 
Una Vez Formada La 
Uridina Trifosfato UTP 
PROCESO DE 
AMINACION 
Citidina trifosfato 
(CTP)
•A diferencia de las purinas, 
las pirimidinas no se 
sintetizan como nucleótidos. 
•Primero se sintetiza el anillo 
a partir de bicarbonato, 
aspartato y amonio. 
•Luego se une el PRPP. 
•En primero lugar se sintetiza 
el UTP, de derivan los otros
REDES DE CONTROL 
Para la biosíntesis de 
pirimidinas en (a) e.Coli y 
(b) en animales. Los 
octágonos rojos y círculos 
verdes indican los puntos 
de control . la inhibición por 
retroalimentación se 
representa mediante 
flechas rojas discontinuas 
y la activación con flechas 
verdes discontinuas.
.
EL ANILLO DE PURINA SE ENSAMBLA MEDIANTE ETAPAS SUCESIVAS EN 
LAS QUE LA ACTIVACION POR FOSFORILACION VA SEGUIDA DE UNA 
FOSFORILACION 
Y 
SUSTITUCION 
SUSTITUCION 
Son 9 los pasos para biosintetizar el anillo de purina, los seis primeros son 
homólogos a las reacciones de la carbamilfosfato sintetaza. Cada etapa 
consiste en la activación por fosforilación de un átomo de oxigeno unido a 
carbono (carbonilo) seguida de la sustitución del grupo fosforilo por amoniaco o 
por un amino que actúa como un nucleofilo.
REACCION 1 
(DESFOSFORILACION) 
La glicina se activa por fosforilación y luego se une al amino de la 
fosforribosilamina.
REACCION 
2 
El formiato se activa y se une al grupo amino para formar un formoglicinamida 
ribonucleotido. La enzima Formiltetrahidrofolato transfiere el grupo formilo al 
grupo amino del residuo de lisina.
REACCION 
3 
El grupo amida interno se activa por fosforilación y a continuación, se convierte en 
una amidina mediante la adición de amoniaco procedente de la glutamina.
REACCION 
4 
La formilglicinamidina ribonucleotido, 
experimenta una reacción intramolecular en la 
que se forma un anillo imidazol de cinco 
átomos de carbono.
REACCION 
5 
El bicarbonato se activa por fosforilación y a continuación, recibe el ataque del 
grupo amino. El producto final se obtiene transfiriendo el grupo carboxilato al 
anillo de imidazol.
REACCION 
6 
El grupo carboxilato del imidazol se fosforila 
de nuevo y el grupo fosfato se reemplaza por 
el grupo amino del aspartato.
ELIMINACION DEL 
FUMARATO
LA ADICION DE UN 
GRUPO FORMILO 
Al atomo de nitrogeno unido al anillo imidazol se le añade el grupo formilo 
procedente del 
formiltetrahidrofolato.
PERDIDA DE AGUA 
Reacción intramolecular en la que se pierde una molécula de agua; que genera al 
inosinato (IMP).
Formación del 
adenilato (AMP) 
Adición de aspartato en carbono 6; y el 
dador de grupos fosforilo es el GTP , La 
enzima catalizadora es adenil succinato 
sintasa 
Eliminación de fumarato; que proporciona el 
grupo amino. La enzima catalizadora es la 
misma 
Formación del 
guanilato (GMP) 
Proceso de oxidacion de inosinato a 
xantilato, en presencia de NAD que actua 
como receptor de H . 
Incorporación del grupo amino al xantilato; 
el xantilato se activa por el AMP del ATP. 
Posteriormente el NH3 formado por 
hidrólisis de la glutamina reemplaza al AMP.
Las bases de purina liberadas durante la 
degradación hidrolÍtica de ácidos nucleicos y 
nucleótidos, pueden ser recuperadas y 
recicladas 
las vías de recuperación de purinas 
disminuyen el gasto de energía. 
la ausencia del procesos de 
recuperación causa notables 
efectos. 
Las bases de purina libres, procedentes de 
la degradacion de nucleotidos o de la dieta 
se pueden unir al PRPP, Para formar 
nucleosidos de purina monofosfato.
Las bases de purina se recuperan mediante 2 
enzimas re recuperacion; primero: 
La adenina fosforribosil transferasa cataliza la 
formacion del adenilato: 
Mientras que la hipoxantina-guanina fosforribosil 
transferasa (HGPRT) cataliza la formación tanto del 
guanilato (GMP), como del inosinato (IMP). UN 
PRECURSOR DEL GUANILATO Y DEL ADENILATO.
ENZIMA 
RIBONUCLEOT 
IDOREDUCTAS 
A 
R1: Formada por dos cadenas alfa . Esta 
subunidad contiene el sitio activo; 
formado por tres residuos de cisteína y 
uno de glutamato, dos centros de control 
alostérico y un par adicional de grupos 
tiol activos redox, que interaccionan con 
un cofactor reductor externo. 
R2: Formada por dos cadenas beta. 
Contiene un radical libre en un residuo 
de tirosina que interviene en la 
reacción, y un átomo de oxígeno que 
forma un puente entre dos iones 
férricos. Este centro de hierro dinuclear 
estabiliza el radical libre. 
TIENE 2 
SUBUNIDADE 
S
Reaccion1: comienza con la 
transferencia de un electrón procedente 
del residuo de cisteína de R1 al radical 
tirosilo de R2. generando un radical 
cisteintioilo muy reactivo. 
Reaccion2: este radical sustrae un 
átomo de H del C3 de la ribosa.
Reaccion3: el radical en 
posición 3 provoca la liberación 
del OH del C3 de la ribosa y del 
H del residuo del 2do cisteína .
Reacción 4: luego se transfiere un ion hidruro 
(con 2 electrones) desde el tercer residuo de 
cisteína para completar la reducción del C2. 
este residuo forma un puente disulfuro, 
generando un radical en el C3. 
Reacción 5: Este átomo del C3 recupera el H 
que le fue sustraído por el 1er residuo de 
cisteína. El ribonucleotido ya esta listo para 
abandonar la enzima.
La R2 aporta 1e – 
para reducir al 
radical tioilo.
• La timidilato 
sintasa 
cataliza la 
adición de un 
grupo metilo 
al dUMP. 
• La timilidato 
sintasa promueve 
la metilacion 
añadiendo al anillo 
de Dump un tiolato, 
generando una 
especie 
nucleófilica. 
• Seguidamen 
te esta 
especie 
activada 
forma un 
enlace C-C .
El DNA es la biomolecula que es responsable del 
almacenamiento y la transferencia de 
información genética. 
La estructura de la molécula de DNA se puede 
describir como una doble hélice de dos hebras 
de polidesoxirribonucleotidos que se forma por 
apareamiento de bases complementarias.
La replicación de 
DNA es 
semiconservadora 
Es decir cada 
hebra del DNA 
original se utiliza 
como molde para 
la sintesis de una 
nueva hebra. 
El nuevo DNA es 
un hibrido; cada 
nueva hebra 
duplex esta 
compuesta de una 
hebra original y 
otra de nueva 
síntesis. 
El mecanismo de la 
replicación 
semiconservadora 
es universal.
Figura 11.1
El proceso de replicación no siempre es perfecto. 
Compuestos químicos ajenos a la célula y 
condiciones ambientales extremas pueden 
ocasionar cambios químicos del DNA y su 
secuencia. 
En la célula existen enzimas especializadas en 
reconocer los errores de la secuencia de bases 
de DNA y catalizan la reparación de estas fallas. 
Si se permitieran que se transcriban estas fallas 
y se traduzca al RNA los productos tendrían 
cambios en su secuencia de aminoácidos y 
alteran las propiedades funcionales
En una molécula 
de DNA circular , 
la replicación 
comienza en un 
punto discreto , el 
origen, 
Y procede en 
ambas 
direcciones, por lo 
tanto, se copia 
cada hebra de 
polinucleotido. 
En cada molécula 
de DNA están 
presentes dos 
horquillas de 
replicación. 
Las horquillas 
avanzan en 
direcciones 
contrarias y 
terminan por 
encontrarse al otro 
lado de DNA 
circular.
Figura 11.3 
Figura 11.4
Existen varios lugares 
de iniciación , esto da 
lugar a varias burbujas 
de replicación que 
eventualmente forman 
dos moléculas 
separadas de DNA de 
doble hebra.
Esta enzima fue aislada y 
purificada en E. Coli. La reacción 
general que cataliza esta enzima 
es: 
풅푵푻푷 + (풅푵푴푷)풏→ (풅푵푴푷)풏 + 푷푷풊 
Para que la reacción proceda se 
requiere de iones magnesio 
( 푀푔2+ ), que forman complejos 
con el nucleótido. 
Figura 11.6
La presencia del «DNA preformado», 
que sirve para dos fines: 
El DNA se utiliza como 
molde del mensaje 
que va ser copiado. 
El DNA preformado 
debe tener un 
segmento cebador con 
un grupo con un grupo 
3´-hidroxilo libre.
El cebador proporciona el acceso para la unión 
covalente del nucleótido entrante. 
La DNA polimerasa I no puede comenzar a sintetizar 
una nueva cadena de polinucleótido si no existiera el 
cebador. 
La reacción procede con un ataque nuclefilico del grupo 
3´-hidroxilo libre del cebador sobre el nucleótido 
entrante. 
La elongación de la cadena se lleva a cabo en el 
extremo 3´y la síntesis de DNA procede en 
dirección 5´→ 3´
Estas enzimas tienen muchos de los requerimientos 
de reacción de la DNA polimerasa I. 
Actualmente se cree que la DNA polimerasa III es la 
principal enzima de replicación por sus propiedades 
como su mayor velocidad de polimerización. 
Las DNA polimerasas I y II realizan funciones 
corrigiendo y reparando errores en la replicación 
La DNA polimerasa I es una 3´→5´ exonucleasa. 
Además puede catalizar la hidrolisis de DNA 
comenzando del extremo 5´ es decir es también una 
5´→ 3´ exonucleasa.
DNA POLIMERASA I 
Es una DNA 
polimerasa 
Es una 3´→5´ 
exonucleasa 
Es una 5´→ 3´ 
exonucleasa 
Tiene una sola cadena 
de polipéptido. Tiene 
tres funciones. 
Figura 
11.7
La DNA polimerasa solo cataliza la incorporación 
continua de nucleótidos de la hebra de DNA 
progenitora 3´→5´. La hebra que comienza a 
crecer en la misma dirección que se desplaza la 
horquilla se llama hebra conductora. 
La hebra progenitora 5´→ 3´ se replica en cortos 
fragmentos discontinuos(Fragmentos de 
Okazaki). La hebra que comienza a crecer se 
llama hebra retardada. 
Estas dos hebras se elongan en direcciones 
opuestas. Los fragmentos discontinuos de 
Okazaki se une covalentemente en etapas 
posteriores de la replicación.
Figura 11.8
La Helicasa reconoce y se 
une al origen de replicación y 
cataliza la separación de las 
dos hebras de DNA 
rompiendo los enlaces de 
hidrogeno entre los pares de 
bases. 
La DNA girasa, una 
topoisomerasa, ayuda a 
desenrollar las hebras de 
DNA induciendo el 
superenrollamiento. 
Las hebras únicas de DNA 
quedan expuestas y son 
estabilizadas y protegidas de 
la ruptura hidrolitica de los 
enlaces fosfodiester por las 
proteínas de unión a hebra 
sencilla (proteínas SSB) 
las hebras del polinucleotido 
ya separadas se utilizan 
como moldes para la síntesis 
de las hebras 
complementarias
Para que actúen la DNA 
polimerasa III y las otras 
polimerasas se necesita un 
cebador con un extremo 3´- 
hidroxilo libre. 
Como este no se encuentra en 
la horquilla de replicación, la 
síntesis de DNA no comienza 
de inmediato. Necesita de un 
cebador 
Se sintetiza un fragmento corto 
de RNA complementario al 
DNA molde. La síntesis de RNA 
es catalizada por la enzima 
Primasa. Esta enzima también 
inicia la síntesis de cada 
fragmento de Okazaki. 
Se sintetiza un fragmento corto 
de RNA complementario al 
DNA molde. La síntesis de RNA 
es catalizada por la enzima 
Primasa. Esta enzima también 
inicia la síntesis de cada 
fragmento de Okazaki.
Tras ser incorporados algunos 
ribonucletidos, se procede a la 
síntesis de DNA catalizada por DNA 
polimerasa III desde el grupo 3´- 
hidroxilo 
En etapas posteriores el RNA 
cebador es eliminado del DNA por 
la accion de la 5´→ 3´ nucleasa de 
la DNA polimerasa I. 
Los pequeños huecos que quedan 
se rellenan por la accion de la DNA 
polimerasa I. esta puede meter 
todas las bases de 
desoxirribonucleotido que sean 
necesarias para llenar los huecos. 
Sin embargo el enlace fosfoester 
final para cerrar lo dbe formar la 
enzima DNA ligasa. Esta enzima 
cataliza la formacion de un enlace 
fosfoester , dependiente de ATP 
entre en grupo hidroxilo libre de 
extremo 3´de un fragmento y un 
grupo fosfato del extremo 5´de otro
Figura 11.9 esquema de la 
secuencia de replicacion
Estructura del ARN 
El ARN está formado por una sola cadena de 
nucleótidos. 
Tiene la función de sintetizar proteínas a partir de 
las instrucciones del ADN. 
Hay 3 tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN ribosomal 
(ARNr), ARN de transferencia (ARNt)
Transcripción = síntesis de RNA. 
En las bacterias 
la transcripción y 
la traducción 
tienen lugar en el 
citoplasma 
bacteriano y al 
mismo tiempo, 
son simultáneas 
En ambos casos 
necesita: 
- Una cadena de 
DNA que actúe como 
molde. 
- Ribonucleótidos 
trifosfato de A, G, C y 
U. 
- Cofactores y 
reguladores 
Proceso, se 
realiza en 
tres fases: 
Iniciación, 
elongación y 
Terminación.
SINTESIS DE RNA-DNA DIRIGIDA 
Este proceso constituye un evento central en la expresión de la 
información genética. 
Consiste en el copiado de la secuencia de la hebra con sentido de un gen 
para formar un transcrito de RNA complementario que transcriba con 
exactitud la información genética contenida en el DNA. 
El proceso es catalizado por la RNA-Polimerasa dependiente de DNA, 
enzima que se encuentra presente en todos los tipos celulares. 
La bioquímica del proceso de transcripción es relativamente sencilla, pero 
los mecanismos regulatorios que han sido desarrollados para el control de 
la transcripción son complejos y muestran grandes variaciones.
En bacterias, existe solamente una RNA polimerasa 
que es capaz de sintetizar todos los tipos de RNA, el 
ribosomal, el de transferencia y los mensajeros. 
En bacterias, con mucha frecuencia, los RNAm son 
poligénicos o policistrónicos, de manera que un solo 
RNAm contiene información para la síntesis de varios 
polipéptidos distintos. 
En eucariontes hay diferentes polimerasas 
encargadas de sintetizar distintos tipos de RNA y el 
RNAm es usualmente monogénico, solo transcribe la 
información para un solo polipétido.
RNA Polimerasa este proceso constituye un evento central 
en la expresión de la información genética. 
Consiste en el copiado de la secuencia de la hebra con sentido de un 
gene para formar un transcrito de RNA complementario que transcriba 
con exactitud la información genética contenida en el DNA. 
El proceso es catalizado por la RNA-Polimerasa dependiente de DNA, 
enzima que se encuentra presente en todos los tipos celulares. 
La bioquímica del proceso de transcripción es relativamente sencilla, 
pero los mecanismos regulatorios que han sido desarrollados para el 
control de la transcripción son complejos y muestran grandes 
variaciones. 
La enzima une entre sí los ribonucleótidostrifosfato ATP, CTP, GTP y UTP, utilizando 
como molde secuencias específicas de DNA las cuales transcribe siguiendo el 
principio de complementaridad: la A del DNA empareja con U del RNA, la G con C, la C 
con G y la T con A
La RNA 
polimerasa de 
E. coli 
• cataliza la síntesis de todas las clases de RNA y es un complejo polipeptídico 
• La holoenzima (enzima completa) se compone de varias subunidades diferentes: α2, 
β, β’, ω y σ. 
• Después de que la polimerasa transcribe ~10 pares de bases, la subunidad σ es 
liberada. 
• La enzima activa o enzima central (α2, β, β’ y ω ) es la estructura que realmente lleva 
a cabo el proceso de polimerización del RNA. 
• Las subunidades β y β’ constituyen el sitio activo para polimerizar los ribonucleótidos 
trifosfato (NTPs) de acuerdo a la hebra molde del DNA. 
•
Estructura esquemática de la RNA Polimerasa 
procariota en funcionamiento
La fijación del factor σ a la parte central activa de la enzima es 
transitoria y su presencia la hace capaz de seleccionar y unirse 
tanto a la hebra correcta, como al molde correcto en la estructura 
del DNA para iniciar la síntesis de RNA. Después de que la 
polimerasa transcribe ~10 pares de bases, la subunidad σ es 
liberada
tipos de secuencias génicas 
El promotor: es la región 
más próxima al inicio de 
la transcripción y esta 
formada por la secuencia 
-25 TATA, -80CAAT y - 
120 GC. 
Los factores proteicos 
de transcripción que se 
unen al promotor, 
conocidos como factores 
basales, ayudan a la 
RNA polimerasa a 
colocarse en el sitio de 
iniciación del gen. 
Las secuencias 
potenciadoras (enhancers): 
situadas mucho más lejos, 
entre -200 y -10000, a ellas 
se unen los factores 
activadores de la 
transcripción, que cumplen 
dos funciones: 
Desempaquetar la 
cromatina al disgregar los 
nucleosomas, y consiguen 
desenrollar la doble vuelta 
del ADN. 
Incrementar la velocidad de 
transcripción. 
Las secuencias 
silenciadoras 
(silencers): se 
encuentran intercaladas 
entre las activadoras y 
a ellas se unen los 
represores, 
disminuyendo la 
velocidad de 
transcripción.
La RNA polimerasa se desliza a lo largo del DNA hasta que encuentra la secuencia del 
promotor. 
Una vez que la enzima encuentra al promotor se produce, cerca de la caja de Pribnow, 
el desenrollamiento de una corta región del DNA. 
La transcripción empieza con la fijación del primer nucleótido trifosfato (usualmente 
ATP o GTP) al complejo de la RNA polimerasa. 
Entonces se produce un ataque nucleofílico del grupo 3'-OH del primer nucleótido 
trifosfato sobre el segundo nucleótido trifosfato (posicionado por enlaces de hidrógeno 
de acuerdo a la complementariedad con el DNA que sirve de molde) y se produce el 
primer enlace fosfodiéster. 
Cuando la secuencia de transcripción alcanza unos 10 nucleótidos, la conformación de 
la RNA polimerasa cambia, el factor σ es liberado y la fase de iniciación termina. 
RNA polimerasa ha iniciado la transcripción y ha dejado libre el sitio del promotor
Para iniciar la transcripción la RNA polimerasa se fija sobre el 
DNA y se desliza sobre él buscando una secuencia de bases que 
funcione como un promotor adecuado e indique el extremo 5’ de 
una secuencia de bases del DNA donde debe iniciarse la 
transcripción: a.El factor σ se fija a la secuencia 5’-TATAAT-3’, 
llamada caja TATA, uniendo la holoenzima a tal sitio, 
b.La actividad de la RNA pol desenrolla 17 pares de bases (pb) 
del DNA para formar el Complejo de Preiniciación 
c.La RNA Pol forma el primer enlace fosfodiéster entre los dos 
primeros ribonucleótidos que se aparean satisfactoriamente, 
iniciando la nueva cadena, sin la necesidad de un iniciador 
d.Una vez que se han formado los primeros enlaces fosfodiéster 
el factor σ se disocia, lo cual disminuye la afinidad de la 
polimerasa por el promotor y facilita el progreso de la RNA Pol a 
lo largo de la cadena del DNA sintetizando la cadena de RNA
Elongación 
El alargamiento de la cadena de RNA se realiza mediante la 
incorporación de nuevos ribonucleótidos complementarios a 
la secuencia de bases del DNA. 
La RNA pol, la porción de DNA cuyas hebras se han separado y la cadena 
naciente de RNA forman la Burbuja de Transcripción que se desliza a lo 
largo del DNA durante el proceso 
b.Los ribonucleótidos son unidos a la cadena naciente de acuerdo a la ley 
de complementariedad, con la excepción de que el uracilo se aparea con 
la adenina del DNA en lugar de la timina 
c.La enzima Topoisomerasa previene la ocurrencia de super-enrollamiento 
tanto por delante, como por detrás del avance de la burbuja de 
transcripción 
d.La RNA pol no tiene actividad de nucleasa y por lo tanto no posee la 
posibilidad de corregir los errores que se produzcan durante la 
transcripción. De esto depende que la transcripción sea un proceso 
mucho más sujeto a errores que la replicación.
Una vez que se libera el factor σ y la afinidad del complejo de la 
polimerasa por el promotor disminuye, se inicia la fase de 
elongación. 
La RNA polimerasa fija algunas proteínas accesorias y se 
convierte en un activo complejo de transcripción. 
Según la síntesis procede en la dirección 5' —> 3‘ 
(downstream), el DNA se va desenrollando por delante de la 
llamada “burbuja de transcripción” (el segmento en el cual el 
DNA permanece desenrollado transitoriamente mientras 
progresa el avance del Complejo Enzima-DNA-RNA transcrito) 
La actividad desenrolladora de la RNA polimerasa produce 
superenrollamiento por delante de la burbuja de transcripción y 
subenrollamiento por detrás, que serán resueltos por la actividad 
de la Toposiomerasa. 
La incorporación de nucleótidos continuará hasta que la 
actividad de la enzima encuentre una señal de final de la 
transcripción.
Según la RNA polimerasa avanza, mantiene separadas 
las dos hebras del DNA formando una “burbuja” de 
transcripción característica que progresa al mismo 
tiempo que la doble hélice del DNA se desenrolla 
enfrente de ella y se vuelve a enrollar atrás. 
Al mismo tiempo que avanza, la polimerasa proteje un 
espacio, o huella, de cerca de 30 pb en la secuencia 
del DNA contra el ataque por endonucleasas. Este 
espacio, o huella, comprende tanto la burbuja de 
transcripción como algo de la doble hélice del DNA en 
ambos extrremos de la burbuja. 
Dentro de la burbuja de transcripción una hebra del 
DNA sirve como molde para la síntesis de RNA 
complementario por apareamiento de bases.
El sitio catalítico de la polimerasa tiene un subsitio 
fijador de sustratos en donde los nucleótidos trifosfato 
entrantes (NTP) son fijados por la enzima y 
seleccionados por su apareamiento complementario 
con los nucleótidos en la hebra molde del DNA. 
También tiene un subsitio fijador del producto, en el 
cual está localizado el extremo 3’-OH del RNA en 
crecimiento.
Durante la reacción de 
crecimiento, se remueve un 
pirofosfato del NTP sustrato y 
se forma un enlace fosfodiéster 
con el extremo 3’-OH del último 
nucleótido incorporado a la 
cadena de RNA. La 
transcripción, como la 
duplicación del DNA, procede 
invariablemente en la dirección 
5’ – 3’.
La adición de cada uno de los nuevos 
nucleótido trifosfatos se acompaña de un 
cambio en la posición del sitio activo de 
la polimerasa que avanza una posición a 
lo largo del molde de DNA. 
La adición de cada uno de los 
nuevos nucleótido trifosfatos se 
acompaña de un cambio en la 
posición del sitio activo de la 
polimerasa que avanza una 
posición a lo largo del molde de 
DNA.
Este ciclo de aumento en la cadena de RNA 
continúa de una manera progresiva de 
manera que se forme una cadena de RNA 
que responda fielmente a la regla de 
complementariedad de bases con la hebra 
molde del DNA. 
El RNA transcrito en una señal palindrómica del DNA 
produce un segmento inestable en forma de orquilla. 
Aparentemente esta estructura produce que la 
actividad de la polimerasa se interrumpa o se retarde 
y se rompa parcialmente el híbrido RNA-DNA.
En este tipo, varios residuos de uridina (~6) 
continúan la estructura de la orquilla. Puesto que 
las interacciones U-A son débiles, estas cortas 
secuencias de U-A en el híbrido promueven la 
disociación del RNA recientemente transcrito de 
su molde de DNA. 
Terminación 
independiente 
de ρ (rho). 
El factor ρ (una enzima que cataliza el 
desenrollamiento de las dobles hélices RNA-DNA, 
mediante la utilización de ATP) promueve 
la disociación del complejo de la RNA polimerasa 
y la separación del híbrido RNA-DNA. 
Terminación 
dependiente 
de ρ
• El factor ρ se fija directamente al RNA y no a la RNA 
polimerasa 
TERMINACION 
• La finalización del proceso de transcripción de una región 
específica del DNA, se realiza cuando la RNA pol atraviesa 
por donde existe una señal de terminación de la transcripción 
Este proceso requiere con frecuencia de la actividad de 
algunos factores llamados factores ρ (rho)
RIFAMPICINA 
INHIBIDORES DE UNA 
TRANSCRIPCIÓN 
• SE UNE CON LA SUBUNIDAD B DE LA 
SUBUNIDAD RNA 
POLIMERASABACTERIANA 
ACTINOMICINAD 
• INHIBE LA ELONGACION AL 
INTERCALARSE EN EL DNA 
ALFA AMINITINA 
• ES UNA TOXINA DE SETAS VENENOSA 
QUE INHIBE LA FORMACION DEL mRNA

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BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOS Y ACIDOS NUCLEICOS

  • 1.
  • 3. 2 VIAS DE NOVO PATHWAY (NUEVA RUTA O VIA) PARA BASES PIRIMÍDICAS SALVAGE PATHWAY PARA BASES PÚRICAS (VIA DE RECUPERACIÓN O SALVAMENTO)
  • 4. DOS TIPOS RIBONUCLEOTIDOS DESOXIRRIBONUCLEOTID OS
  • 5.
  • 6.
  • 7. hidrólisis La hidrólisis de la glutamina se lleva a cabo en la cadena mas pequeña: el catalizador de esta hidrólisis es un segundo componente polipeptídico de la propia enzima carbamilfosfato sintetasa (CPS).
  • 8. PRIMERA FOSFORILACION La fosforilación se lleva a cabo en la cadena mas grande ; dentro de la cual existen 2 dominios de sujeción del ATP. Esta primera reacción acurre en el centro activo del primer tercio de la cadena mas grande.
  • 9. SEGUNDA FOSFORILACION El centro activo de esta reacción tiene lugar en un segundo dominio de sujeción del ATP.
  • 10. Los intermediarios se mueven entre los diferentes centros o sitios activos mediante la canalización evitando así la difusión y la hidrólisis. Carbamilfosfa to sintetasa
  • 11. Esta canalizacion cumple un doble pael: 1. los intermediaros que se generan en un centro activo se utilizan sin que haya perdidas por difusion. 2. los intermediarios inestables como el carboxifosfato y el acido carabamico (que a ph 7 se descomponen en menos de 1s) se protegen de la hidrólisis. REACCION 2 Reacción catalizada por la aspartato transcarbamilasa
  • 12. REACCION 3 Reacción catalizada por la dihidroorotasa, quien cicla la carbamilaspartato formando un anillo de dihidroorotato.
  • 13. REACCION 4 Reacción catalizada por la dihidroorotato deshidrogenasa; proceso de oxidación a causa del
  • 14. REACCION 5 En este punto, el orato se acopla a la ribosa , en forma de 5 fosforribosil-1-pirofosfato (PRPP); un forma activada de la ribosa que acepta bases de nucleótidos. La enzima que cataliza esta reacción es la fosforribosil transferasa de pririmidinas.
  • 15. REACCION 6 Orotidina monofosfato (OMP) Uridina monofosfato (UMP) Proceso de descarboxilacion ; reacción catalizada por la orotidilato descarboxilasa; sin esta enzima 1 reacción tendría lugar cada 78 millones de año, por lo tanto su velocidad de reacción es veces mas rápida.
  • 16. Los Nucleótidos Mono, Di Y Trifosfato Son Interconvertibles Recordemos que los difosfatos y trifosfatos son las únicas formas activas de los nucleótidos. Primero: los nucleósidos monofosfato se convierten en difosfato por medio de nucleósido monofosfato quinasas específicas que utilizan ATP COMO DADOR DE GRUPOS FOSFORILO. Los nucleósidos difosfato y trifosfato son interconvertibles gracias a la nucleosido quinasa poco especifica a diferencia de las monofosfato quinasas
  • 17. La CTP Se Forma Mediante La Aminación Del UTP (CASO EXCEPCIONAL) Una Vez Formada La Uridina Trifosfato UTP PROCESO DE AMINACION Citidina trifosfato (CTP)
  • 18. •A diferencia de las purinas, las pirimidinas no se sintetizan como nucleótidos. •Primero se sintetiza el anillo a partir de bicarbonato, aspartato y amonio. •Luego se une el PRPP. •En primero lugar se sintetiza el UTP, de derivan los otros
  • 19. REDES DE CONTROL Para la biosíntesis de pirimidinas en (a) e.Coli y (b) en animales. Los octágonos rojos y círculos verdes indican los puntos de control . la inhibición por retroalimentación se representa mediante flechas rojas discontinuas y la activación con flechas verdes discontinuas.
  • 20. .
  • 21.
  • 22. EL ANILLO DE PURINA SE ENSAMBLA MEDIANTE ETAPAS SUCESIVAS EN LAS QUE LA ACTIVACION POR FOSFORILACION VA SEGUIDA DE UNA FOSFORILACION Y SUSTITUCION SUSTITUCION Son 9 los pasos para biosintetizar el anillo de purina, los seis primeros son homólogos a las reacciones de la carbamilfosfato sintetaza. Cada etapa consiste en la activación por fosforilación de un átomo de oxigeno unido a carbono (carbonilo) seguida de la sustitución del grupo fosforilo por amoniaco o por un amino que actúa como un nucleofilo.
  • 23. REACCION 1 (DESFOSFORILACION) La glicina se activa por fosforilación y luego se une al amino de la fosforribosilamina.
  • 24. REACCION 2 El formiato se activa y se une al grupo amino para formar un formoglicinamida ribonucleotido. La enzima Formiltetrahidrofolato transfiere el grupo formilo al grupo amino del residuo de lisina.
  • 25. REACCION 3 El grupo amida interno se activa por fosforilación y a continuación, se convierte en una amidina mediante la adición de amoniaco procedente de la glutamina.
  • 26. REACCION 4 La formilglicinamidina ribonucleotido, experimenta una reacción intramolecular en la que se forma un anillo imidazol de cinco átomos de carbono.
  • 27. REACCION 5 El bicarbonato se activa por fosforilación y a continuación, recibe el ataque del grupo amino. El producto final se obtiene transfiriendo el grupo carboxilato al anillo de imidazol.
  • 28. REACCION 6 El grupo carboxilato del imidazol se fosforila de nuevo y el grupo fosfato se reemplaza por el grupo amino del aspartato.
  • 30. LA ADICION DE UN GRUPO FORMILO Al atomo de nitrogeno unido al anillo imidazol se le añade el grupo formilo procedente del formiltetrahidrofolato.
  • 31. PERDIDA DE AGUA Reacción intramolecular en la que se pierde una molécula de agua; que genera al inosinato (IMP).
  • 32. Formación del adenilato (AMP) Adición de aspartato en carbono 6; y el dador de grupos fosforilo es el GTP , La enzima catalizadora es adenil succinato sintasa Eliminación de fumarato; que proporciona el grupo amino. La enzima catalizadora es la misma Formación del guanilato (GMP) Proceso de oxidacion de inosinato a xantilato, en presencia de NAD que actua como receptor de H . Incorporación del grupo amino al xantilato; el xantilato se activa por el AMP del ATP. Posteriormente el NH3 formado por hidrólisis de la glutamina reemplaza al AMP.
  • 33.
  • 34. Las bases de purina liberadas durante la degradación hidrolÍtica de ácidos nucleicos y nucleótidos, pueden ser recuperadas y recicladas las vías de recuperación de purinas disminuyen el gasto de energía. la ausencia del procesos de recuperación causa notables efectos. Las bases de purina libres, procedentes de la degradacion de nucleotidos o de la dieta se pueden unir al PRPP, Para formar nucleosidos de purina monofosfato.
  • 35. Las bases de purina se recuperan mediante 2 enzimas re recuperacion; primero: La adenina fosforribosil transferasa cataliza la formacion del adenilato: Mientras que la hipoxantina-guanina fosforribosil transferasa (HGPRT) cataliza la formación tanto del guanilato (GMP), como del inosinato (IMP). UN PRECURSOR DEL GUANILATO Y DEL ADENILATO.
  • 36.
  • 37. ENZIMA RIBONUCLEOT IDOREDUCTAS A R1: Formada por dos cadenas alfa . Esta subunidad contiene el sitio activo; formado por tres residuos de cisteína y uno de glutamato, dos centros de control alostérico y un par adicional de grupos tiol activos redox, que interaccionan con un cofactor reductor externo. R2: Formada por dos cadenas beta. Contiene un radical libre en un residuo de tirosina que interviene en la reacción, y un átomo de oxígeno que forma un puente entre dos iones férricos. Este centro de hierro dinuclear estabiliza el radical libre. TIENE 2 SUBUNIDADE S
  • 38. Reaccion1: comienza con la transferencia de un electrón procedente del residuo de cisteína de R1 al radical tirosilo de R2. generando un radical cisteintioilo muy reactivo. Reaccion2: este radical sustrae un átomo de H del C3 de la ribosa.
  • 39. Reaccion3: el radical en posición 3 provoca la liberación del OH del C3 de la ribosa y del H del residuo del 2do cisteína .
  • 40. Reacción 4: luego se transfiere un ion hidruro (con 2 electrones) desde el tercer residuo de cisteína para completar la reducción del C2. este residuo forma un puente disulfuro, generando un radical en el C3. Reacción 5: Este átomo del C3 recupera el H que le fue sustraído por el 1er residuo de cisteína. El ribonucleotido ya esta listo para abandonar la enzima.
  • 41. La R2 aporta 1e – para reducir al radical tioilo.
  • 42.
  • 43. • La timidilato sintasa cataliza la adición de un grupo metilo al dUMP. • La timilidato sintasa promueve la metilacion añadiendo al anillo de Dump un tiolato, generando una especie nucleófilica. • Seguidamen te esta especie activada forma un enlace C-C .
  • 44.
  • 45.
  • 46. El DNA es la biomolecula que es responsable del almacenamiento y la transferencia de información genética. La estructura de la molécula de DNA se puede describir como una doble hélice de dos hebras de polidesoxirribonucleotidos que se forma por apareamiento de bases complementarias.
  • 47. La replicación de DNA es semiconservadora Es decir cada hebra del DNA original se utiliza como molde para la sintesis de una nueva hebra. El nuevo DNA es un hibrido; cada nueva hebra duplex esta compuesta de una hebra original y otra de nueva síntesis. El mecanismo de la replicación semiconservadora es universal.
  • 49. El proceso de replicación no siempre es perfecto. Compuestos químicos ajenos a la célula y condiciones ambientales extremas pueden ocasionar cambios químicos del DNA y su secuencia. En la célula existen enzimas especializadas en reconocer los errores de la secuencia de bases de DNA y catalizan la reparación de estas fallas. Si se permitieran que se transcriban estas fallas y se traduzca al RNA los productos tendrían cambios en su secuencia de aminoácidos y alteran las propiedades funcionales
  • 50. En una molécula de DNA circular , la replicación comienza en un punto discreto , el origen, Y procede en ambas direcciones, por lo tanto, se copia cada hebra de polinucleotido. En cada molécula de DNA están presentes dos horquillas de replicación. Las horquillas avanzan en direcciones contrarias y terminan por encontrarse al otro lado de DNA circular.
  • 52. Existen varios lugares de iniciación , esto da lugar a varias burbujas de replicación que eventualmente forman dos moléculas separadas de DNA de doble hebra.
  • 53. Esta enzima fue aislada y purificada en E. Coli. La reacción general que cataliza esta enzima es: 풅푵푻푷 + (풅푵푴푷)풏→ (풅푵푴푷)풏 + 푷푷풊 Para que la reacción proceda se requiere de iones magnesio ( 푀푔2+ ), que forman complejos con el nucleótido. Figura 11.6
  • 54. La presencia del «DNA preformado», que sirve para dos fines: El DNA se utiliza como molde del mensaje que va ser copiado. El DNA preformado debe tener un segmento cebador con un grupo con un grupo 3´-hidroxilo libre.
  • 55. El cebador proporciona el acceso para la unión covalente del nucleótido entrante. La DNA polimerasa I no puede comenzar a sintetizar una nueva cadena de polinucleótido si no existiera el cebador. La reacción procede con un ataque nuclefilico del grupo 3´-hidroxilo libre del cebador sobre el nucleótido entrante. La elongación de la cadena se lleva a cabo en el extremo 3´y la síntesis de DNA procede en dirección 5´→ 3´
  • 56. Estas enzimas tienen muchos de los requerimientos de reacción de la DNA polimerasa I. Actualmente se cree que la DNA polimerasa III es la principal enzima de replicación por sus propiedades como su mayor velocidad de polimerización. Las DNA polimerasas I y II realizan funciones corrigiendo y reparando errores en la replicación La DNA polimerasa I es una 3´→5´ exonucleasa. Además puede catalizar la hidrolisis de DNA comenzando del extremo 5´ es decir es también una 5´→ 3´ exonucleasa.
  • 57. DNA POLIMERASA I Es una DNA polimerasa Es una 3´→5´ exonucleasa Es una 5´→ 3´ exonucleasa Tiene una sola cadena de polipéptido. Tiene tres funciones. Figura 11.7
  • 58. La DNA polimerasa solo cataliza la incorporación continua de nucleótidos de la hebra de DNA progenitora 3´→5´. La hebra que comienza a crecer en la misma dirección que se desplaza la horquilla se llama hebra conductora. La hebra progenitora 5´→ 3´ se replica en cortos fragmentos discontinuos(Fragmentos de Okazaki). La hebra que comienza a crecer se llama hebra retardada. Estas dos hebras se elongan en direcciones opuestas. Los fragmentos discontinuos de Okazaki se une covalentemente en etapas posteriores de la replicación.
  • 60.
  • 61. La Helicasa reconoce y se une al origen de replicación y cataliza la separación de las dos hebras de DNA rompiendo los enlaces de hidrogeno entre los pares de bases. La DNA girasa, una topoisomerasa, ayuda a desenrollar las hebras de DNA induciendo el superenrollamiento. Las hebras únicas de DNA quedan expuestas y son estabilizadas y protegidas de la ruptura hidrolitica de los enlaces fosfodiester por las proteínas de unión a hebra sencilla (proteínas SSB) las hebras del polinucleotido ya separadas se utilizan como moldes para la síntesis de las hebras complementarias
  • 62. Para que actúen la DNA polimerasa III y las otras polimerasas se necesita un cebador con un extremo 3´- hidroxilo libre. Como este no se encuentra en la horquilla de replicación, la síntesis de DNA no comienza de inmediato. Necesita de un cebador Se sintetiza un fragmento corto de RNA complementario al DNA molde. La síntesis de RNA es catalizada por la enzima Primasa. Esta enzima también inicia la síntesis de cada fragmento de Okazaki. Se sintetiza un fragmento corto de RNA complementario al DNA molde. La síntesis de RNA es catalizada por la enzima Primasa. Esta enzima también inicia la síntesis de cada fragmento de Okazaki.
  • 63. Tras ser incorporados algunos ribonucletidos, se procede a la síntesis de DNA catalizada por DNA polimerasa III desde el grupo 3´- hidroxilo En etapas posteriores el RNA cebador es eliminado del DNA por la accion de la 5´→ 3´ nucleasa de la DNA polimerasa I. Los pequeños huecos que quedan se rellenan por la accion de la DNA polimerasa I. esta puede meter todas las bases de desoxirribonucleotido que sean necesarias para llenar los huecos. Sin embargo el enlace fosfoester final para cerrar lo dbe formar la enzima DNA ligasa. Esta enzima cataliza la formacion de un enlace fosfoester , dependiente de ATP entre en grupo hidroxilo libre de extremo 3´de un fragmento y un grupo fosfato del extremo 5´de otro
  • 64. Figura 11.9 esquema de la secuencia de replicacion
  • 65.
  • 66. Estructura del ARN El ARN está formado por una sola cadena de nucleótidos. Tiene la función de sintetizar proteínas a partir de las instrucciones del ADN. Hay 3 tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN ribosomal (ARNr), ARN de transferencia (ARNt)
  • 67. Transcripción = síntesis de RNA. En las bacterias la transcripción y la traducción tienen lugar en el citoplasma bacteriano y al mismo tiempo, son simultáneas En ambos casos necesita: - Una cadena de DNA que actúe como molde. - Ribonucleótidos trifosfato de A, G, C y U. - Cofactores y reguladores Proceso, se realiza en tres fases: Iniciación, elongación y Terminación.
  • 68. SINTESIS DE RNA-DNA DIRIGIDA Este proceso constituye un evento central en la expresión de la información genética. Consiste en el copiado de la secuencia de la hebra con sentido de un gen para formar un transcrito de RNA complementario que transcriba con exactitud la información genética contenida en el DNA. El proceso es catalizado por la RNA-Polimerasa dependiente de DNA, enzima que se encuentra presente en todos los tipos celulares. La bioquímica del proceso de transcripción es relativamente sencilla, pero los mecanismos regulatorios que han sido desarrollados para el control de la transcripción son complejos y muestran grandes variaciones.
  • 69. En bacterias, existe solamente una RNA polimerasa que es capaz de sintetizar todos los tipos de RNA, el ribosomal, el de transferencia y los mensajeros. En bacterias, con mucha frecuencia, los RNAm son poligénicos o policistrónicos, de manera que un solo RNAm contiene información para la síntesis de varios polipéptidos distintos. En eucariontes hay diferentes polimerasas encargadas de sintetizar distintos tipos de RNA y el RNAm es usualmente monogénico, solo transcribe la información para un solo polipétido.
  • 70. RNA Polimerasa este proceso constituye un evento central en la expresión de la información genética. Consiste en el copiado de la secuencia de la hebra con sentido de un gene para formar un transcrito de RNA complementario que transcriba con exactitud la información genética contenida en el DNA. El proceso es catalizado por la RNA-Polimerasa dependiente de DNA, enzima que se encuentra presente en todos los tipos celulares. La bioquímica del proceso de transcripción es relativamente sencilla, pero los mecanismos regulatorios que han sido desarrollados para el control de la transcripción son complejos y muestran grandes variaciones. La enzima une entre sí los ribonucleótidostrifosfato ATP, CTP, GTP y UTP, utilizando como molde secuencias específicas de DNA las cuales transcribe siguiendo el principio de complementaridad: la A del DNA empareja con U del RNA, la G con C, la C con G y la T con A
  • 71. La RNA polimerasa de E. coli • cataliza la síntesis de todas las clases de RNA y es un complejo polipeptídico • La holoenzima (enzima completa) se compone de varias subunidades diferentes: α2, β, β’, ω y σ. • Después de que la polimerasa transcribe ~10 pares de bases, la subunidad σ es liberada. • La enzima activa o enzima central (α2, β, β’ y ω ) es la estructura que realmente lleva a cabo el proceso de polimerización del RNA. • Las subunidades β y β’ constituyen el sitio activo para polimerizar los ribonucleótidos trifosfato (NTPs) de acuerdo a la hebra molde del DNA. •
  • 72. Estructura esquemática de la RNA Polimerasa procariota en funcionamiento
  • 73. La fijación del factor σ a la parte central activa de la enzima es transitoria y su presencia la hace capaz de seleccionar y unirse tanto a la hebra correcta, como al molde correcto en la estructura del DNA para iniciar la síntesis de RNA. Después de que la polimerasa transcribe ~10 pares de bases, la subunidad σ es liberada
  • 74. tipos de secuencias génicas El promotor: es la región más próxima al inicio de la transcripción y esta formada por la secuencia -25 TATA, -80CAAT y - 120 GC. Los factores proteicos de transcripción que se unen al promotor, conocidos como factores basales, ayudan a la RNA polimerasa a colocarse en el sitio de iniciación del gen. Las secuencias potenciadoras (enhancers): situadas mucho más lejos, entre -200 y -10000, a ellas se unen los factores activadores de la transcripción, que cumplen dos funciones: Desempaquetar la cromatina al disgregar los nucleosomas, y consiguen desenrollar la doble vuelta del ADN. Incrementar la velocidad de transcripción. Las secuencias silenciadoras (silencers): se encuentran intercaladas entre las activadoras y a ellas se unen los represores, disminuyendo la velocidad de transcripción.
  • 75.
  • 76.
  • 77.
  • 78. La RNA polimerasa se desliza a lo largo del DNA hasta que encuentra la secuencia del promotor. Una vez que la enzima encuentra al promotor se produce, cerca de la caja de Pribnow, el desenrollamiento de una corta región del DNA. La transcripción empieza con la fijación del primer nucleótido trifosfato (usualmente ATP o GTP) al complejo de la RNA polimerasa. Entonces se produce un ataque nucleofílico del grupo 3'-OH del primer nucleótido trifosfato sobre el segundo nucleótido trifosfato (posicionado por enlaces de hidrógeno de acuerdo a la complementariedad con el DNA que sirve de molde) y se produce el primer enlace fosfodiéster. Cuando la secuencia de transcripción alcanza unos 10 nucleótidos, la conformación de la RNA polimerasa cambia, el factor σ es liberado y la fase de iniciación termina. RNA polimerasa ha iniciado la transcripción y ha dejado libre el sitio del promotor
  • 79. Para iniciar la transcripción la RNA polimerasa se fija sobre el DNA y se desliza sobre él buscando una secuencia de bases que funcione como un promotor adecuado e indique el extremo 5’ de una secuencia de bases del DNA donde debe iniciarse la transcripción: a.El factor σ se fija a la secuencia 5’-TATAAT-3’, llamada caja TATA, uniendo la holoenzima a tal sitio, b.La actividad de la RNA pol desenrolla 17 pares de bases (pb) del DNA para formar el Complejo de Preiniciación c.La RNA Pol forma el primer enlace fosfodiéster entre los dos primeros ribonucleótidos que se aparean satisfactoriamente, iniciando la nueva cadena, sin la necesidad de un iniciador d.Una vez que se han formado los primeros enlaces fosfodiéster el factor σ se disocia, lo cual disminuye la afinidad de la polimerasa por el promotor y facilita el progreso de la RNA Pol a lo largo de la cadena del DNA sintetizando la cadena de RNA
  • 80. Elongación El alargamiento de la cadena de RNA se realiza mediante la incorporación de nuevos ribonucleótidos complementarios a la secuencia de bases del DNA. La RNA pol, la porción de DNA cuyas hebras se han separado y la cadena naciente de RNA forman la Burbuja de Transcripción que se desliza a lo largo del DNA durante el proceso b.Los ribonucleótidos son unidos a la cadena naciente de acuerdo a la ley de complementariedad, con la excepción de que el uracilo se aparea con la adenina del DNA en lugar de la timina c.La enzima Topoisomerasa previene la ocurrencia de super-enrollamiento tanto por delante, como por detrás del avance de la burbuja de transcripción d.La RNA pol no tiene actividad de nucleasa y por lo tanto no posee la posibilidad de corregir los errores que se produzcan durante la transcripción. De esto depende que la transcripción sea un proceso mucho más sujeto a errores que la replicación.
  • 81. Una vez que se libera el factor σ y la afinidad del complejo de la polimerasa por el promotor disminuye, se inicia la fase de elongación. La RNA polimerasa fija algunas proteínas accesorias y se convierte en un activo complejo de transcripción. Según la síntesis procede en la dirección 5' —> 3‘ (downstream), el DNA se va desenrollando por delante de la llamada “burbuja de transcripción” (el segmento en el cual el DNA permanece desenrollado transitoriamente mientras progresa el avance del Complejo Enzima-DNA-RNA transcrito) La actividad desenrolladora de la RNA polimerasa produce superenrollamiento por delante de la burbuja de transcripción y subenrollamiento por detrás, que serán resueltos por la actividad de la Toposiomerasa. La incorporación de nucleótidos continuará hasta que la actividad de la enzima encuentre una señal de final de la transcripción.
  • 82. Según la RNA polimerasa avanza, mantiene separadas las dos hebras del DNA formando una “burbuja” de transcripción característica que progresa al mismo tiempo que la doble hélice del DNA se desenrolla enfrente de ella y se vuelve a enrollar atrás. Al mismo tiempo que avanza, la polimerasa proteje un espacio, o huella, de cerca de 30 pb en la secuencia del DNA contra el ataque por endonucleasas. Este espacio, o huella, comprende tanto la burbuja de transcripción como algo de la doble hélice del DNA en ambos extrremos de la burbuja. Dentro de la burbuja de transcripción una hebra del DNA sirve como molde para la síntesis de RNA complementario por apareamiento de bases.
  • 83. El sitio catalítico de la polimerasa tiene un subsitio fijador de sustratos en donde los nucleótidos trifosfato entrantes (NTP) son fijados por la enzima y seleccionados por su apareamiento complementario con los nucleótidos en la hebra molde del DNA. También tiene un subsitio fijador del producto, en el cual está localizado el extremo 3’-OH del RNA en crecimiento.
  • 84. Durante la reacción de crecimiento, se remueve un pirofosfato del NTP sustrato y se forma un enlace fosfodiéster con el extremo 3’-OH del último nucleótido incorporado a la cadena de RNA. La transcripción, como la duplicación del DNA, procede invariablemente en la dirección 5’ – 3’.
  • 85. La adición de cada uno de los nuevos nucleótido trifosfatos se acompaña de un cambio en la posición del sitio activo de la polimerasa que avanza una posición a lo largo del molde de DNA. La adición de cada uno de los nuevos nucleótido trifosfatos se acompaña de un cambio en la posición del sitio activo de la polimerasa que avanza una posición a lo largo del molde de DNA.
  • 86. Este ciclo de aumento en la cadena de RNA continúa de una manera progresiva de manera que se forme una cadena de RNA que responda fielmente a la regla de complementariedad de bases con la hebra molde del DNA. El RNA transcrito en una señal palindrómica del DNA produce un segmento inestable en forma de orquilla. Aparentemente esta estructura produce que la actividad de la polimerasa se interrumpa o se retarde y se rompa parcialmente el híbrido RNA-DNA.
  • 87. En este tipo, varios residuos de uridina (~6) continúan la estructura de la orquilla. Puesto que las interacciones U-A son débiles, estas cortas secuencias de U-A en el híbrido promueven la disociación del RNA recientemente transcrito de su molde de DNA. Terminación independiente de ρ (rho). El factor ρ (una enzima que cataliza el desenrollamiento de las dobles hélices RNA-DNA, mediante la utilización de ATP) promueve la disociación del complejo de la RNA polimerasa y la separación del híbrido RNA-DNA. Terminación dependiente de ρ
  • 88. • El factor ρ se fija directamente al RNA y no a la RNA polimerasa TERMINACION • La finalización del proceso de transcripción de una región específica del DNA, se realiza cuando la RNA pol atraviesa por donde existe una señal de terminación de la transcripción Este proceso requiere con frecuencia de la actividad de algunos factores llamados factores ρ (rho)
  • 89.
  • 90. RIFAMPICINA INHIBIDORES DE UNA TRANSCRIPCIÓN • SE UNE CON LA SUBUNIDAD B DE LA SUBUNIDAD RNA POLIMERASABACTERIANA ACTINOMICINAD • INHIBE LA ELONGACION AL INTERCALARSE EN EL DNA ALFA AMINITINA • ES UNA TOXINA DE SETAS VENENOSA QUE INHIBE LA FORMACION DEL mRNA