código genético prosesos

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Proceso de Traducción y
Traducción Maquinaria
Docente: Mg. Nicolás Munive Bendezú

Introducción
En este tema estudiamos el metabolismo de los ácidos
nucleicos y la síntesis de proteínas que permite pequeños
cambios en el material genético para que tenga lugar la
evolución.
Y descubrimos como esta información genética se
transcribe a ARNm y se expresa en último lugar en la
secuencia de aminoácidos de una asombrosa variedad de
moléculas proteícas. Mientras que en las reacciones del
metabolismo intermediario solo la estructura tridimensional
de la enzima condiciona la reacción, los substratos o
inhibidores que actuarán. Las reacciones que encontramos
en el metabolismo de la información genética, se
caracterizan por la necesidad de un molde que actúa junto
a la enzima, para especificar la reacción catalizada.

Replicación del ADN
• Es la DUPLICACIÓN de la doble
hebra de ADN.
• Se inicia con la separación de las
hebras progenitoras.
• La REPLICACIÓN del ADN es
SEMICONSERVATIVA.

• La síntesis de la nueva molécula de ADN es siempre
en sentido 5´ a 3´.
• Las DNA polimerasas son las enzimas que participan
de la polimerización, para ello necesitan de un
extremo OH 3´ libre.
• Para que trabaje la ADN polimerasa es necesario la
presencia, en el inicio de cada nuevo fragmento, de
pequeñas unidades de ARN conocidas como
cebadores o primers.

• Se requieren de otras enzimas como las helicasas,
primasas o cebadoras, topoisomerasas (girasas),
proteínas de unión al DNA de simple cadena y ligasas.

La cadena que se sintetiza de manera
continua se conoce como cadena
adelantada y, la que se sintetiza en
fragmentos, cadena atrasada o retardada
(discontinua)

Pasos
de la
replicación

Diferencias entre Replicación
de ADN de Procariotas y
Eucariotas
Arthur Kornberg encontró tres ADN polimerasas diferentes, la
ADN Pol I, ADN Pol II y ADN Pol III. Premio Nobel en 1959.
Procariotas Eucariotas
Tamaño Pequeño Grande
Polimerasas Menos compleja Más compleja
Número de Origen Unifocal Multifocal
Coloca el cebador Primosoma Primasa

Arthur Kornberg
Fue un bioquímico estadounidense, nació en Brooklyn en
el año 1918.
Arthur Kornberg se dedicó principalmente al estudio de
las enzimas, campo en el que realizó un descubrimiento
de importancia crucial. Se trataba de la purificación de la
enzima E. Coli, denominada en la actualidad ADN
polimerasa I, a partir de la moléculas de nucleótidos, en
ausencia de células vivas. Junto con sus colaboradores, a
partir de la ADN polimerasa I, sintetizó in vitro una
molécula inactiva y químicamente exacta de ácido
desoxirribonucleico (ADN), que es el constituyente básico
de los genes.
Por estas investigaciones recibió el premio Nobel de
Fisiología y Medicina de 1959, que compartió con el
científico español Severo Ochoa.

TRANSCRIPCION
DEL ADN

Flujo de la información genética:
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA
MOLECULAR

 La molécula del ADN transporta su información
genética a la molécula del ARN .
 La molécula del ARN sale del núcleo y va al
citoplasma de la célula , para transforma su
información genética en proteína.
CONVERSIÓN DE ADN A ARN
DEFINICION
Para este proceso necesitamos un ADN molde .

 Comienza cuando la ARN-polimerasa reconoce en el ADN que
se va transcribir una señal que indica el inicio del proceso =
centros promotores.
 Centros promotores = secuencias cortas de bases
nitrogenadas.
 La ARN-polimerasa hace que la doble hélice de ADN se abra
 exposición de la secuencia de bases del ADN  unión de
los ribonucleótidos.
INICIACION

Adición de sucesivos ribonucleótidos para formar el ARN.
ARN-polimerasa: “lee” ADN 3’-5’
síntesis ARN 5’-3’
La cadena de ARN sintetizada es complementaria de la
hebra de ADN que se utiliza como molde.
ELONGACION

Complementariedad
entre las bases de ADN y
ARN:
G-C
A-U
T-A
C-G
ELONGACION

La ARN-polimerasa reconoce en el ADN unas señales de terminación que
indican el final de las transcripción.
Implica el cierre de la burbuja formada en el ADN y la separación de la ARN-
polimerasa del ARN transcrito.
 La ARN-polimerasa transcribe regiones de ADN largas, que exceden
la longitud de la secuencia que codifica la proteína.
 Una enzima corta el fragmento de ARN que lleva la información para
sintetizar la proteína.
TERMINACION

MECANISMO DE TRANSCRIPCION
DEL ADN
MECANISMO DE TRANSCRIPCION
DEL ADN
La función de la transcripción es, pasar
la información que hay en el núcleo,
forma de ADN en otro lenguaje ARN.
Este lenguaje ARN es que los
ribosomas pueden leer , para de hay
sintetizar cadenas de aminoácidos por
lo cual es un proceso muy importante ,
se parece a la replicación en la cual
tiene 3 pasos : iniciación , elongación ,
finalización.

PROCARIOTAS:
El primer paso de la
transcripción en procariotas es
la iniciación, se hace cuando la
ARN polimerasa reconoce una
secuencia rica en timinas y
adeninas la cual comúnmente
llamamos la caja tata . Esa caja
tata es reconocida por la ARN
polimerasa ,pero no tiene
mucha fuerza para unirse a ella
, esa fuerza esa atracción que
hay es gracias que se una
cofactor xima , este cofactor
xima se une a la caja tata y
esto hace que la ARN
polimerasa vaya por ella .
El primer paso de la
transcripción en procariotas es
la iniciación, se hace cuando la
ARN polimerasa reconoce una
secuencia rica en timinas y
adeninas la cual comúnmente
llamamos la caja tata . Esa caja
tata es reconocida por la ARN
polimerasa ,pero no tiene
mucha fuerza para unirse a ella
, esa fuerza esa atracción que
hay es gracias que se una
cofactor xima , este cofactor
xima se une a la caja tata y
esto hace que la ARN
polimerasa vaya por ella .
Tengo que separar la
doble hélice ,se habré
sino no cabera ninguna
encima por eso tiene
que separar la doble
hélice ,una vez tengo
mi ARN polimerasa
preparada , de hay
viene la elongación .En
procariotas es muy
sencillo lo único que
hace la ARN
polimerasa es leer la
cadena y va leer solo
una cadena , segunda
diferencia con la
replicación no se las
dos solo lee una. Va
leer 3 primas y 5
primas.

• Finalización llega cuando ARN polimerasa
llega a una zona rica en citosinas y guaninas
con una secuencia que se llama secuencia
consenso , porque se encuentra muchos
organismo que se han estudiado se conserva
así , igual que la caja tata son secuencias que a
lo largo de las especies se repite.

Eucariot
as:• La transcripción en eucariotas tiene algunos puntos en
común con los procariotas , tienen una caja tata también ,
una secuencia rica en timinas y adeninas que sirve como
secuencia de inicio , donde la ARN polimerasa se une , lo
que nose ve es el cofactor xima. También tiene que abrirse
la doble hélice . En la fase de elongación la ARN polimerasa
sigue leyendo en dirección 3 , 5 y sintetiza 5 ,3. En
eucariotas a la parte 5 prima se le añade una 7 metil
guanosina , es decir una g y una guanina con algunas
modificaciones . La transcripción en eucariotas será dentro
del núcleo de manera que esto tiene que salir después del
núcleo afitosol donde esta los ribosomas, este problemas
no lo tiene los procariotas como no tienen núcleo tan cual
transcriben o pueden traducir . 7 metil guanosina ya dice
sus funciones y es una permite que el ARN salga del núcleo
para ir afitosol , también avanzo que 7 metil guanosina va
hacer que reconozca el ARN de transferencia en el proceso
de traducción. A parte de salir de núcleo hace que se
traducida esta secuencia de ARN. 7 METIL GUANOSINA
HACE QUE NO SEA DEGRADE TAN FACILMENTE POR UNA
EXONUCLEASA

• Finalización : una secuencia en timinas y adeninas
y cuando la ARN polimerasa llega hay añade la llamada
la cola de poli A polimerasa , la función de esta poli A
polimerasa 200 adeninas para evitar que la ARN sea
degradado.
• Maduración: obtengo ARN sacarle intrones quitarlo
para que solo quede los exones ,en eucariotas los
genes tiene partes que codifican se llaman exón , y los
que no codifican pero tienen funciones para separar los
exones se llama intron.
• El proceso de maduración el arn inmaduro , pre
arn mensajero saca los intrones y se queda con la
proteínas cuales son los exones y hay tiene su arn
mensajero .

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EL PROCESO DE
TRADUCCIÓN
La última etapa del flujo de
información genética

EL PROCESO DE
TRADUCCIÓN
• Requiere:
– Ribososmas
– ARNm
– Aminoácidos activados
– ARNt
– Enzimas y energía
• Localización: RIBOSOMAS
– Subunidad pequeña: se une al ARNm
– Subunidad grande: se unen los aminoácidos

EL RIBOSOMA
• Dos subunidades.
• Composición:
– ARNr
– Proteínas
• Loci subunidad
mayor:
– Sitio A : aminoácido
– Sitio P : péptido en
formación
– Sito E : ARNt
descargado

ARNt
• Transportan los
aminoácidos.
• 20 ARNt diferentes.
• Partes importantes:
– Anticodón: especificidad
con el aminoácido.
– Extremo 3’ : unión al
aminoácido.

ACTIVACIÓN DE LOS
AMINOÁCIDOS
• Def: es la unión del aminoácido con el ARNt
específico.
• Enzimas: aminoacil-ARNt-sintetasa
Aminoácido + ARNt + ATP Aminoacil ARNt + AMP + PPi

¿Por qué la especificidad de las ARNt
sintetasas?
Porque para seguir el código genético, cualquier
aminoácido no puede unirse a cualquier ARNt.
(Recuerda el codón y
el anticodón son
complementarios)
¿Qué anticodones son
posibles para el ARNt
que transporte el ácido
glutámico?
CUU ; CUC

EL PROCESO DE LA
SÍNTESIS DE
PROTEÍNAS
(paso a paso)

I N I C I A C I Ó N
• Unión subunidad
pequeña al ARNm es
punto próximo AUG.
• Primer aa: N-formil -
metionina. (siempre)
• Estas tres
estructuras:
COMPLEJO DE
INICIACIÓN.
• Posterior unión de la
subunidad mayor.
El primer
aminoacil es el
único que
entra en el
locus P

E L O N G A C I Ó N
• Alargamiento de la
cadena proteica.
• Entrada de un nuevo
aminoacil al locus A
• Acción de la peptidil
transferasa: RIBOZIMA
• Separación ARNt del
aminoácido en locus P.
• Translocación (5’ → 3’)
• Repetición n veces
ARNt descargado en locus E
El proceso consume GTP

T E R M I N A C I Ó N
• Codón terminación:
– UAA
– UGA
– UAG
• Reconocido por factores
de liberación
• Factor liber.
– Proteínas.
– Entran locus A
– Provocan
separación de
subunidades. (la
peptidil transf.)

PROCESO EN LA
CÉLULA
• Lectura del ARNm
por varios
ribosomas:
POLIRRIBOSOMA.
• En eucariotas: se
almacenan
generalmente en el
lumen del RER.
Luego maduración
en Golgi.

DIFERENCIA DEL
PROCESO EUCARIOTAS -
PROCARIOTAS
• Procariotas: traducción simultánea con
transcripción.
• Eucariotas: separación espacial y
temporal.

FLUJO DE LA
INFORMACIÓN EN
EL CONTROL
CELULAR

UN POCO SOBRE
RIBOZIMAS
• Altman y Cech descubrieron en 1981 que ciertos RNA
pueden estar dotados que capacidad enzimática.
• Premio Nobel de Química en 1989.
• Ejemplos:
– Maduración de RNAr: preRNAr → RNAr
– Maduración de RNAt: preRNAt → RNAt
– Maduración de ARNm en eucariotas
• Puede ser heterocatalítico o autocatalítico.
• La peptidil-transferasa es una actividad enzimática
ligada a la subunidad mayor del ribosoma: ¿es
exclusivamente por un ARN?

RIBOZIMAS
A sus 55 años Thomas R.
Cech, dirige el Instituto
Howard Hughes de
Medicina, entidad privada
de investigación biomédica
Imagen tridimensinal por
ordenador de una Ribozima o
ARN enzimático.
Actualmente T.R.Cech trabaja
en el estudio de la
TELOMERASA.

Preguntas

El ADN se replica por cuál de los
siguientes modelos propuestos:
A.Conservativo.
B.Semiconservativo.
C.Dispersivo.
D.Ninguna es correcta.

¿Cuál de los siguientes elementos no
está implicado en la formación de las
horquillas de replicación?
A.Proteínas SSB.
B.Helicasa.
C.OriC.
D.Ligasa.

¿En qué dirección se replica el ADN?
A.5’ 3’→
B.3’ 5’→
C.5’
D.3’

¿Cuál de las siguientes secuencias de
una molécula de ADN sería
complementaria para la secuencia
GCTTATAT?
A.TAGGCGCG.
B.ATCCGCGC.
C.CGAATATA.
D.TGCCTCTC.

Si la secuencia de la cadena molde de
ADN es 5'-AATGCTAC-3‘, la cadena
nueva tendrá la siguiente secuencia:
A.3'-AATGCTAC-5'
B.5'-AATGCTAC-3'
C.3'-TTACGATG-5'
D.5'-TTACGATG-3'

En eucariotas, el ADN está enrollado
alrededor de cuál de las siguientes
estructuras:
A.Proteínas SSB.
B.Solenoide.
C.Polimerasa.
D.Histonas.

Bibliografía
• http://www.uhu.es/08007/documentos%20de
%20texto/apuntes/2006-
07/tema_10_replic_transc_traduc.pdf
• http://pendientedemigracion.ucm.es/info/genetica/gru
pod/Replicacion/Replicacion.htm
• http://medmol.es/temas/66/
• http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachill
erato/genetica/contenido8.htm

Nuestra misión en la tierra esNuestra misión en la tierra es
descubrir nuestro propio camino.descubrir nuestro propio camino.
Nunca seremos felices si vivimos unNunca seremos felices si vivimos un
tipo de vida ideado por otra persona.tipo de vida ideado por otra persona.
James Van PraaghJames Van Praagh

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