El documento describe los procesos de transcripción y maduración del ARN. Explica que durante la transcripción, la información del ADN se copia en un ARN mensajero precursor en el núcleo. Luego, durante la maduración, los intrones son cortados y removidos del ARN mensajero precursor, uniendo los exones y formando un ARN mensajero maduro apto para la traducción y síntesis de proteínas.

1. © J. L. Sánchez Guillén
1

2. ÍNDICE
1- Los genes
2- La trascripción de la información genética:
Síntesis y maduración del ARN.
3- El código genético
4- Traducción de la información genética:
Síntesis de proteínas
2

3. ÍNDICE
1- Los genes
2- La trascripción de la información genética:
Síntesis y maduración del ARN.
3- El código genético
4- Traducción de la información genética:
Síntesis de proteínas
3

4. Los genes se encuentran en el
núcleo de todas las células.
En las células humanas se
cree que hay unos 30 000
genes, localizados en 46 núcleo
cromosomas. Cada
cromosoma es una molécula
de ADN que contiene miles de Núcleo en interfase
genes.
En la figura células de los tubos
seminíferos del testículo
productoras de espermatozoides Núcleo en
vistas al microscopio óptico división
X1000. Se observan núcleos
en interfase y núcleos en
nucléolo
división. Los puntos más
oscuros dentro del núcleo son
los nucléolos.
4

5. 5

6. mitocondria
envoltura
nuclear
cromatina
núcleo
nucleolo
citoplasma
6
(i+5)

7. Fibras
nucleosómicas
En el núcleo
celular, la
cromatina está nucleosoma
formada por
ADN y
proteínas.
Los genes se
encuentran
localizados en
las moléculas
de ADN.
cromatina
7

8. Fibra nucleosómica y fibra de 30nm (microscopio electrónico),
8

9. Esquema de una fibra nucleosómica en collar de perlas
nucleosoma
ADN
espaciador Histona H1
9

10. Esquema de una fibra de 30 nm
10

11. Dos cromátidas 2x10
vueltas de espiral
1 vuelta de espiral
(30 rosetones)
1 rosetón (6 bucles)
1 bucle
Fibra de 30 nm
Collar de perlas
(nucleosoma)
ADN
11

12. Cuando la célula
se va a dividir el
ADN se
empaqueta
fuertemente
formado los
cromosomas
metafásicos
(cromosomas de
una célula
humana en
división).
12

13. Cromosomas metafásicos
X e Y humanos.
Cada cromosoma está
formado por dos moléculas
de ADN idénticas
fuertemente empaquetadas.
Alineados en estas
moléculas se encuentran
los genes.
13

14. CONCEPTO MOLECULAR DEL GEN. ESTRUCTURA DE LOS GENES EN EUCARIOTAS
Concepto molecular de gen: La mayoría de los genes son fragmentos de la molécula de
ADN que determinan la síntesis de una proteína, otros realizan funciones reguladoras.
Estructura de los genes en eucariotas: La estructura de los genes en eucariotas es
compleja. La secuencia de nucleótidos que constituye un gen, y los propios genes entre sí,
no se disponen linealmente en los cromosomas sino espaciados por fragmentos de ADN
que no poseen información que pueda ser transcrita. En todo gen, además, distinguiremos
las siguientes regiones:
-La región promotora (P) es una porción del ADN situada al principio del gen y que, sin
codificar ningún aminoácido, sirve para que las enzimas que realizan la trascripción
reconozcan el principio del gen.
-La región codificadora (C) es la parte del gen que contiene la información para la
síntesis de la proteína. En la región codificadora van a existir fragmentos de ADN que no
contienen información: los intrones, y fragmentos que sí que contienen información: los
exones. El principio de esta región viene marcado, generalmente, por la secuencia de
bases nitrogenadas ATG y el final por una de estas tres tripletas: TAA, TAG, TGA; tripletas
que se denominan de paro, sin sentido o secuencias stop.
-La región terminadora. (T) Marca el final del gen.
14

15. Estructura de un gen en los eucariotas
C Molécula de ADN
P T
Gen 1
Gen 2
P T
P T C
C
Gen 3

16. Estructura de un gen en los eucariotas
C Molécula de ADN
P T
Gen 1
Gen 2
P T
P T C
C
Gen 3
ATG TAG
TAC ATC
Estructura del Gen 2
16

17. Estructura de un gen en los eucariotas
C Molécula de ADN
P T
Gen 1
Gen 2
P T
P T C
C
Gen 3
Región codificadora
Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador
ATG TAG
TAC ATC
Estructura del Gen 2
17

18. Estructura de un gen en los eucariotas
C Molécula de ADN
P T
Gen 1
Gen 2
P T
P T C
C
Gen 3
Región codificadora
Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador
ATG TAG
TAC ATC
Estructura del Gen 2
18

19. ÍNDICE
1- Los genes
2- La trascripción de la información genética:
Síntesis y maduración del ARN.
3- El código genético
4- Traducción de la información genética:
Síntesis de proteínas
19

20. TRASCRIPCIÓN DE LA INFORMACIÓN DEL ADN
El ADN se encuentra en el núcleo celular y la síntesis de proteínas tiene
lugar en el citoplasma, en el hialoplasma concretamente. Es por esto
que la información contenida en la estructura primaria del ADN debe
transcribirse a una molécula de ARN denominada ARN mensajero
(ARNm). También se sintetizan en el núcleo el ARNr y el ARNt,
necesarios para la síntesis proteica.
Los procesos de síntesis de ARN a partir del ADN constituyen la
trascripción de la información genética
20

21. La expresión de la información genética: Transcripción y traducción de un
gen en eucariotas. 1) ADN; 2) ARNpolime-rasa; 3) ARNmp ; 4) ARNm ; 5)
ARNm maduro; 6) Proteína; 7) Ribosoma.
1 2
3
núcleo
AAAAAAAAAAAAA
4
5 AAAAAAAAAAAAA
Citoplasma
AAAAAAAAAAAAA
7 6
21

22. La transcripción: Síntesis de ARN.
3’
5’
A T G T G C G G C T G C
T A C A C G C C G A C G
3’ 5’
ARN 22
ADN

23. La transcripción: Síntesis de ARN.
A T G T G C G G C T G C
3’
5’ ARNpolimerasa
3’ 5’
T A C A C G C C G A C G
ARN 23
ADN

24. La transcripción: Síntesis de ARN.
A T G T G C G G C T G C
3’
5’
ARNpolimerasa
3’ 5’ 5’
A
T A C A C G C C G A C G
ARN 24
ADN

25. La transcripción: Síntesis de ARN.
A T G T G C G G C T G C
3’
5’
ARNpolimerasa
3’ 5’ 5’
A U
T A C A C G C C G A C G
ARN 25
ADN

26. La transcripción: Síntesis de ARN.
A T G T G C G G C T G C
3’
5’
ARNpolimerasa
3’ 5’ 3’ 5’
A U G U G C G G C U G C
T A C A C G C C G A C G
ARN 26
ADN

27. Transcripción:
1- Iniciación: Una ARN-polimerasa comienza la síntesis del precursor del ARN a
partir de unas señales de iniciación "secuencias de consenso " que se encuentran
en el ADN.
ARNpolimerasa
T A C G A A C C G T T G C A C A T C
A U G C U U G G C A A C G U G
27

28. Transcripción:
2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en dirección 5'3'. Después
de 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) de
metil-GTP en el extremo 5‘ con función protectora.
ARNpolimerasa
T A C G A A C C G T T G C A C A T C
A U G C U U G G C A A C G U G
m-GTP
28

29. Transcripción:
2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en dirección 5'3'. Después
de 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) de
metil-GTP en el extremo 5‘ con función protectora.
ARNpolimerasa
T A C G A A C C G T T G C A C A T C
m-GTP A U G C U U G G C A A C G U G
29

30. Transcripción:
3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la región
terminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA-polimerasa
añade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamado
ahora ARNm precursor, se libera.
poliA-polimerasa
m-GTP A U G C U C G U G U A G A
ARNm precursor
30

31. Transcripción:
3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la región
terminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA-polimerasa
añade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamado
ahora ARNm precursor, se libera.
poliA-polimerasa
m-GTP A U G C U C G U G U A G A A A A A
ARNm precursor
31

32. 4. Maduración: El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se trata, por
lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea traducida y se
sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de maduración un sistema
enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las ARN-ligasas unen los exones,
formándose el ARNm maduro.
Región codificadora del gen
ADN
Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador
ATC TAG
Cabeza E1 I1 E2 I2 E3 cola
ARNm AAAAAA
precursor AUG UAG
Cabeza cola
ARNm
maduro AAAAAA
AUG UAG 32

33. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se
trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea
traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de
maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las
ARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.
Cabeza cola
ARNm AAAAAA
precursor AUG UAG
33

34. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se
trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea
traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de
maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las
ARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.
Cabeza cola
ARNm AAAAAA
precursor AUG UAG
34

35. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se
trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea
traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de
maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las
ARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.
Cabeza cola
ARNm AAAAAA
precursor AUG UAG
35

36. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se
trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea
traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de
maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las
ARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.
Cabeza cola
ARNm AAAAAA
precursor AUG UAG
36

37. 4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se
trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea
traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de
maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las
ARN-ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.
Cabeza cola
ARNm
maduro AAAAAA
AUG UAG
37
Para saber más

38. Transcripción y traducción de un gen en eucariotas. 1) ADN; 2) ARNpolime-
rasa; 3) ARNmp ; 4) ARNm ; 5) ARNm maduro; 6) Proteína; 7) Ribosoma.
1 2
3
núcleo
AAAAAAAAAAAAA
4
5 AAAAAAAAAAAAA
Citoplasma
AAAAAAAAAAAAA
7 6
38

39. Diferencias entre la transcripción en procariotas y en eucariotas:
1ª) En los procariotas el ARNm no tiene ni caperuza ni cola.
2ª) Tampoco tiene intrones y por lo tanto no requiere de un mecanismo de maduración.
3ª) Al mismo tiempo que el ARNm se transcribe se está ya traduciendo.
4ª) Los genes son policistrónicos. Esto es, un ARNm contienen información para varias
proteínas.
Figura: Transcripción y traducción en procariotas. 1) ADN; 2) ARNm; 3) Subunidad menor del
ribosoma; 4) Sub. mayor; 5) proteína; a) extremo 5’; b) extremo 3’ ; c) extremo carboxilo de
la proteína; d) extremo amino (P.A.U junio del 99).
1
b
3
a 2
4
c
5
39
d

40. ÍNDICE
1- Los genes
2- La trascripción de la información genética:
Síntesis y maduración del ARN.
3- El código genético
4- Traducción de la información genética:
Síntesis de proteínas
40

41. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG

42. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG

43. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG

44. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (con solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
44

45. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (con solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
45

46. Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (sin solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
Modelo de codificación : 3 mucleótidos 1 aminoácido (con solapamiento)
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AUU UAG
46

47. Existe una relación entre la secuencia de bases del ARN con la
secuencia de aminoácidos en las proteínas que recibe el nombre
de código genético.
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AU U UAG
1º 2º 3º 4º 5º 6º stop
H – Met – Gln – Cys – Leu – Arg – Ile - OH
47

48. EL CÓDIGO GENÉTICO
El ARNm tiene una estructura primaria complementaria de una de las cadenas
del ADN. Esta disposición de las bases nitrogenadas en el ARNm es la que
codifica la secuencia de aminoácidos de la proteína.
George Gamow postuló que un código de codones de tres bases debía
ser el empleado por las células para codificar la secuencia aminoacídica.
CRICK demostró que los aminoácidos en las proteínas van a estar codificados
por secuencias de tres bases nitrogenadas consecutivas de las cadenas de
ARNm, a partir de la secuencia de iniciación AUG, complementaria de la
secuencia de iniciación TAC del ADN. Cada una de estas secuencias de tres
bases se llaman tripletas o codones.
Este código, que relaciona la secuencia de bases del ARN con la secuencia de
aminoácidos en las proteínas, recibe el nombre de código genético.
48

49. EL CÓDIGO GENÉTICO: ¿Por qué cada aminoácido está
codificado por tres bases?
Los nucleótidos de los ácidos nucleicos tienen 4 bases diferentes: la adenina
(A), la guanina (G), la citosina (C) y el uracilo (U).
Al tener las proteínas 20 aminoácidos distintos, una o dos bases no serían
suficientes para codificarlos:
- Una base daría sólo 4 combinaciones distintas: 41= 4.
- Las combinaciones posibles de dos bases serían: 42= 16.
- Las combinaciones posibles de 3 bases serían:43= 64.
Así pues, al haber 64 codones o combinaciones de tres bases, como solamente
hay 20 aminoácidos distintos, se deduce que varias tripletas codificarán un
mismo aminoácido.
49

50. El hecho de que los codones constan de tres nucleótidos fue demostrado por
primera vez en el experimento de Crick, Brenner y colaboradores. Marshall
Nirenberg y Heinrich J. Matthaei en 1961 en los Institutos Nacionales de Salud
descubrieron la primera correspondencia codón-aminoácido. Empleando un
sistema libre de células, tradujeron una secuencia ARN de poli-uracilo
(UUU...) y descubrieron que el polipéptido que habían sintetizado sólo
contenía fenilalanina. (Wikipedia)
Para ello emplearon la enzima polinucleótidofosforilasa descubierta en
1955 por Severo Ochoa. Esta enzima permitió la síntesis de ARNs no
celulares.
UUU UUU UUU UUU UUU UUU UUU
H – Phe – Phe – Phe – Phe – Phe – Phe – Phe-OH
50

51. EL CÓDIGO GENÉTICO
Segunda base
U C A G
U Phe UUU Ser UCU Tyr UAU Cys UGU U
Phe UUC Ser UCC Tyr UAC Cys UGC C T
P Leu UUA Ser UCA Stop UAA Stop UGA A e
r Leu UUG Ser UCG Stop UAG Trp UGG G r
i c
m C Leu CUU Pro CCU His CAU Arg CGU U e
e Leu CUC Pro CCC His CAC Arg CGC C r
r Leu CUA Pro CCA Gln CAA Arg CGA A a
a Leu CUG Pro CCG Gln CAG Arg CGG G
b
b A Ile AUU Thr ACU Asn AAU Ser AGU U a
a Ile AUC Thr ACC Asn AAC Ser AGC C s
s Ile AUA Thr ACA Lys AAA Arg AGA A e
e Met AUG Thr ACG Lys AAG Arg AGG G
G Val GUU Ala GCU Asp GAU Gly GGU U
Val GUC Ala GCC Asp GAC Gly GGC C
Val GUA Ala GCA Glu GAA Gly GGA A
Val GUG Ala GCG Glu GAG Gly GGG G
51

52. El codigo genético (orden alfabético por aminoácidos).
AMINOÁCIDO TRIPLETA O CODÓN
Alanina (Ala) GCU, GCC, GCA, GCG
Arginina (Arg) CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG
Asparragina (Asn) AAU, AAC
Ácido aspártico (Asp) GAU, GAC
Cisteína (Cys) UGU, UGC
Ácido glutámico (Glu) GAA, GAC
Glutamina (Gln) CAA, CAG
Glicocola (Gly) GGU, GGC, GGA, GGG
Histidina (His) CAU, CAC
Isoleucina (Ile) AUU, AUC, AUA,
Leucina (Leu) UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
Lisina (Lys) AAA, AAG
Metionina (Met) AUG
Fenilalanina (Phe) UUU, UUC
Prolina (Pro) CCU, CCC, CCA, CCG
Serina (Ser) UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
Treonina (Thr) ACU, ACC, ACA, ACG
Triptófano (Trp) UGG
Tirosina (Tyr) UAU, UAC
Valina (Val) GUU, GUC, GUA, GUG
Sin sentido (Stop) UAA, UAG, UGA
52

53. Ejemplo de codificación de un péptido con seis aminoácidos.
AAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA AU U UAG
1º 2º 3º 4º 5º 6º stop
H – Met – Gln – Cys – Leu – Arg – Ile - OH
53

54. CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO
1ª El código genético es universal. Todos los seres vivos lo emplean; con
ciertas excepciones, por ejemplo, el de las mitocondrias, que tiene algunas
diferencias.
2ª Se trata de un código degenerado pues el número de tripletas (64) es
superior al de aminoácidos existentes en las proteínas (20).
3ª Existen tres tripletas que no codifican ningún aminoácido, son las tripletas
"sin sentido", de "paro" o "stop". Estas tripletas marcan el final de la región a
traducir, esto es, el final de la molécula proteica.
4ª La secuencia AUG codifica el principio de la región que se va a traducir y al
mismo tiempo sirve para codificar al aminoácido metionina. Por lo tanto, todas
las proteínas comienzan por la metionina. Ahora bien, posteriormente, esta
metionina que ocupa la posición inicial puede ser eliminada.
54

55. ÍNDICE
1- Los genes
2- La trascripción de la información genética:
Síntesis y maduración del ARN.
3- El código genético
4- Traducción de la información genética:
Síntesis de proteínas
55

56. Polirribosomas sintetizando proteínas en el hialoplasma celular.
56

57. Ribosomas en el hialoplasma celular.
57

58. 58

59. Traducción de la información genética

60. Traducción de la información genética
60

61. Traducción de la información genética en eucariotas
1 2
3
núcleo
AAAAAAAAAAAAA
4
5 AAAAAAAAAAAAA
Citoplasma
AAAAAAAAAAAAA
7 6
61

62. Traducción de la información genética en procariotas
1
b
3
a 2
4
c
5
d
62

63. MECANISMO DE LA TRADUCCIÓN DE
LA INFORMACIÓN GENÉTICA
(SÍNTESIS DE UN PÉPTIDO)
63

64. Recordemos cómo es Brazo aceptor de
la estructura química aminoácidos
del ARNt.
Bucle del anticodon
64

65. 1ª) Activación de los
aminoácidos:
aa + GTP aa-GMP + PPi
P Aminoácido
Guanina
Ribosa
65

66. 2ª) Unión al ARNt
P Aminoácido
Guanina
Ribosa
ARNt
66

67. 2ª) Unión al ARNt
Aminoácido
UAC
ARNt
Bucle del
anticodón
67

68. 3ª) Iniciación
Subunidad menor del ribosoma
P A
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
UAC Codón
Anticodón
ARNt ARNm
(i) 68
1er aminoácido

69. 4ª) Elongación I
Subunidad menor del ribosoma
P A
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
UAC GUU
(i) 69

70. 4ª) Elongación II
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
UAC GUU
70

71. 4ª) Elongación III
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
GUU
71

72. 4ª) Elongación IV
3’
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
GUU
72

73. 4ª) Elongación V
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
GUU ACG
73

74. 4ª) Elongación VI
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
GUU ACG
74

75. 4ª) Elongación VII
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
ACG
(i) 75

76. 4ª) Elongación VIII
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
ACG
76

77. 4ª) Elongación IX
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
ACG
AAU
Leu 77

78. 4ª) Elongación X
P A ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
AC G AAU
78

79. 4ª) Elongación XI
ARNm P A
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
AAU
79

80. 4ª) Elongación XII
ARNm P A
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
AAU
GCU
80

81. 4ª) Elongación XIII
ARNm P A
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
GCU
Arg-Leu-Cys-Gln-Met
81

82. 5ª) Finalización I
ARNm P A
5’ AAAAAAAAAAA 3’
AU G CAA U G C U UA C GA UAG
GCU
Arg-Leu-Cys-Gln-Met
82
Para saber más: animación 3D (Síntesis de proteínas)

83. 5ª) Finalización II
ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
A U G C A A U G C U U A C GA U A G
83

84. 5ª) Finalización II
ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
A U G C A A U G C U U A C GA U A G
84

85. 5ª) Finalización II
G
ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
C A A U G C U U A C GA U A G
A U
85

86. 5ª) Finalización II
G
C
A
ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
U G C U U A C GA U A G
A A U
86

87. 5ª) Finalización II
A
G
C
G ARNm
5’ AAAAAAAAAAA 3’
U C U U A C GA U A G
A A U
87

88. 5ª) Finalización II
A
G
C
C A
G
5’ U AAAAAAAAAAA 3’
U C GA U A G
U
A A U
88

89. 5ª) Finalización II
A
G
C C A
C A
A
G U
A A
5’ U A
U G
G A
A
U
A
A A U
89

90. En 1954, prosiguiendo con sus trabajos
sobre la fosforilación oxidativa, descubrió
una enzima, la polinucleótido fosforilasa,
capaz de sintetizar ARN in vitro a partir
de ribonucleosidodifosfatos.
En 1955 Ochoa publicó en Journal of the
American Chemical Society con la
bioquímica francorrusa Marianne
Grunberg-Manago, el aislamiento de una
enzima del colibacilo que cataliza la
síntesis de ARN, el intermediario entre el
ADN y las proteínas. Los descubridores
llamaron «polinucleótido-fosforilasa» a la
enzima, conocida luego como PNPasa,
tratándose de una polirribonucleótido
nucleotidil-transferasa. El descubrimiento Severo Ochoa
de la polinucleótido fosforilasa dio lugar a
la preparación de polinucleótidos
(Luarca, Asturias, 1905 - Madrid, 1993)
sintéticos de distinta composición de Bioquímico español que fue Premio Nobel
bases con los que el grupo de Severo de Fisiología y Medicina de 1959.
Ochoa, en paralelo con el grupo de Compartió el premio con el bioquímico
Marshall Nirenberg, llegaron al Arthur Kornberg, por su descubrimiento de
desciframiento de la clave genética. la polinuceótido fosforilasa que permitió el
desciframiento del código genético.
(Wikipedia – 2011)
90

91. REGULACIÓN DE LA ACCIÓN DE LOS
GENES: HIPÓTESIS DEL OPERÓN.
91

92. REGULACIÓN DE LA ACCIÓN DE LOS GENES: HIPÓTESIS DEL OPERÓN
Todas las células de un organismo pluricelular, excepto los gametos, poseen
la misma información genética. Ahora bien, no todos los genes se encuentran
activos durante el ciclo celular. Muchos genes no actúan nunca y otros actúan
sólo en determinados momentos, pudiendo permanecer durante largos
periodos de tiempo inactivos. Para poder comprender el mecanismo de acción
de los genes veamos a continuación estos dos modelos de regulación:
92

93. Regulación del operón LAC en E. coli. Si no hay lactosa el represor está en su forma activa, y los genes
estructurales no se transcribe, con lo que la célula no tendrá los enzimas para metabolizarla.
Operón LAC
Regulador
Operador Gen x Gen y Gen a
93

94. Regulación del operón LAC en E. coli. Si no hay lactosa el represor está en su forma activa, y los genes
estructurales no se transcribe, con lo que la célula no tendrá los enzimas para metabolizarla.
Operón LAC
Regulador
Operador Gen x Gen y Gen a
ARNm
Represor activo
94

95. Regulación del operón LAC en E. coli. Si no hay lactosa el represor está en su forma activa, y los genes
estructurales no se transcribe, con lo que la célula no tendrá los enzimas para metabolizarla.
Operón LAC
Regulador
Operador Gen x Gen y Gen a
ARNm
Si no hay lactosa los
Genes no se transcriben
Represor activo
95

96. Regulación del operón LAC en E. coli. Si hay lactosa, esta se une al represor y lo inactiva. El operador, al
estar libre, desencadena la transcripción de los genes estructurales, con lo que se sintetizarán las enzimas
necesarias para metabolizar la lactosa. Cuando haya desaparecido la lactosa el represor volverá a su estado
Operón LAC
activo y dejarán de transcribirse los genes x, y y a.
Operón LAC
Regulador
Operador Gen x Gen y Gen a
ARNm
Represor
Represor
inactivo
Lactosa
96

97. Regulación del operón LAC en E. coli. Si hay lactosa, esta se une al represor y lo inactiva. El operador, al
estar libre, desencadena la transcripción de los genes estructurales, con lo que se sintetizarán las enzimas
necesarias para metabolizar la lactosa. Cuando haya desaparecido la lactosa el represor volverá a su estado
Operón LAC
activo y dejarán de transcribirse los genes x, y y a.
Operón LAC
Regulador
Operador Gen x Gen y Gen a
ARNm
Represor
Represor
inactivo
Lactosa
97

98. Regulación del operón LAC en E. coli. Si hay lactosa, esta se une al represor y lo inactiva. El operador, al
estar libre, desencadena la transcripción de los genes estructurales, con lo que se sintetizarán las enzimas
necesarias para metabolizar la lactosa. Cuando haya desaparecido la lactosa el represor volverá a su estado
Operón LAC
activo y dejarán de transcribirse los genes x, y y a.
Operón LAC
Regulador
Operador Gen x Gen y Gen a
ARNm
Transcripción
Represor
Traducción
Represor
inactivo
Lactosa
Enzimas para 98
metabolizar la lactosa

99. Regulación del operón de la vía del triptófano E. coli. Si no hay triptófano el represor está en su forma
inactiva. Los genes estructurales de la vía del triptófano se transcribe y se traducen, con lo que se sintetiza el
triptófano necesario para la célula.
Operón reprimible
Regulador
Operador Gen a Gen b Gen c
ARNm
Represor
inactivo
99

100. Regulación del operón de la vía del triptófano E. coli. Si no hay triptófano el represor está en su forma
inactiva. Los genes estructurales de la vía del triptófano se transcribe y se traducen, con lo que se sintetiza el
triptófano necesario para la célula.
Operón reprimible
Regulador
Operador Gen a Gen b Gen c
ARNm
enzimas
Represor
inactivo
100

101. Regulación del operón de la vía del triptófano E. coli. Si no hay triptófano el represor está en su forma
inactiva. Los genes estructurales de la vía del triptófano se transcribe y se traducen, con lo que se sintetiza el
triptófano necesario para la célula.
Operón reprimible
Regulador
Operador Gen a Gen b Gen c
ARNm
enzimas
Represor
inactivo
Vía metabólica del triptófano
triptófano
101

102. ………. y cuando hay ya suficiente triptófano…..
102

103. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se une
al represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni se
traducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice una
cantidad excesiva de triptófano.
Operón reprimible
Regulador
Operador Gen a Gen b Gen c
ARNm
enzimas
Represor
inactivo
Vía metabólica del triptófano
triptófano
103

104. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se une
al represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni se
traducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice una
cantidad excesiva de triptófano.
Operón reprimible
Regulador
Operador Gen a Gen b Gen c
ARNm
enzimas
Represor Vía metabólica del triptófano
activo
triptófano
104

105. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se une
al represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni se
traducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice una
cantidad excesiva de triptófano.
Operón reprimible
Regulador
Operador Gen a Gen b Gen c
ARNm
Represor
activo
enzimas
Represor
inactivo
Vía metabólica del triptófano
triptófano

106. Regulación del operón de la vía del triptófago en E. coli. Cuando hay demasiado triptófano, este se une
al represor y lo activa. El represor se une al operador, inactivándolo. Los genes a, b y c no se transcriben ni se
traducen, con lo que la vía de síntesis del triptófano se paraliza. Lo que asegura que no se sintetice una
cantidad excesiva de triptófano.
Operón reprimible
Regulador
Operador Gen a Gen b Gen c
ARNm
Represor
activo
Represor
inactivo
triptófano
106

107. ÍNDICE
1- Los genes
2- La trascripción de la información genética:
Síntesis y maduración del ARN.
3- El código genético
4- Traducción de la información genética:
Síntesis de proteínas
107

108. 108