RESUMEN BIOCEL 4 2 mecanismos de flujo de información pdf

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Replicación @hotr.com DN
ETAPAS DE LA CELULA LaReplicacion del ADNesun proceso
>INTERFASE BIDIRECCIONAL Y ASIMETRICo>61 Actividades celulares
sSDuplicación ADN
G2"Transición" hasta fase M
Cuando en un origen dereplicaciónse abre la doble
hélice del ADN se genera la burbuja de replicación
Dando lugar, en cada extremo , a una estructura con
forma de Y denominadahorquilla de replicación.
Sus ramas representan a las cadenas del ADN
separadas y el tronco, a la doble hélice en vías de
separación.
Las 2 horquillas avanzan en direcciones opuestas.
Desaparecen cuando cuando colisionan con Sus
similares de las burbujas contiguas, culminando asi el
acercamiento progresivo entre ellas.
El segmento de ADN que se sintetiza a partir de un
origen de replicación se lo denomina replicon.
La replicación concluye cuando se conectan entre si
todos los replicones.
>DIVISION Moléculas de ADN duplicadas
se segregan en las células hijas
Previo a la división (fase 62) los ADN hijos permanecen
unidos a la altura del centrómero por medio de
cohesinas.Asi unidos levan el nombre de cromatidas
hermanas. La cromatiNa que las componen, se
compactany el centrómero desempeñauna importante
función durante la separación de las cromatidas:
asegurarse que cada una vaya a parar a una célula hija,
y pasara a llamarse cromosoma.
Para que puedan formarse 2 moleculas de ADN aartir
de una , deberán separarse las 2 cadenas, pues se
utilizaran como moldes para la construcción de cadenas
complementarias.
La presencia de proteínas complica la replicación pq:
-intervienen en el enrollamiento de la cromatina
DIFERENCIAS EN EL MODO QUE SE
SINTETIZAN LAS 2 CADENAS DE ADN
El agregado de nucleótidos en el extremo 3' y que las 2
cadenas sean antiparalelas genera una dificultad en la
síntesis.@julicinatambien se replican.
Sintesis dei ADN (replieación)
El ADN se sintetiza en dirección 5--»3'y utiliza como
molde una cadena de ADN preexistente. Itervienen
enzimas: ADN polimerasas, las agregan los sucesivos
nucleótidos, catalizando las uniones fosfodiester.
Durante la replicación no queda ningún sector del ADN
sin duplicar. Las 2 cadenas de ADN se utilizan como
moldes y una vez separadas no vuelven a juntarse (ya
que las cadenas hijas quedan unidas a sus progenitoras)
Por esta misma razón es que la replicación del ADN, se
lo considera un mecanismo semiconservador. Dado que
las moléculas de ADN recibidas por las celulas hijas
contienen una cadena preexistente y una cadena nueva
En cada orquilla, los nucleótidos de una de las cadenas
corren en sentido 5--»3'y los de la otra lo hacen en
sentido 3-»5; la primera al copiarse, debería gestar
una cadena hija en dirección 3-»5, algo que ninguna
ADN polimerasa puede hacer: la célula resuelve esto,
haciendo de este un proceso bidireccional (porque las
2 cadenas se sintetizan en direcciones opuestas) y
asimétrico (ya que una misma cadena se replica en
forma continua de un lado de la burbuja y de forma
discontinua al otro lado de la misma:
5-3
Adelantada
Se construye mediante el agregado continuo
de nucleótidos en su extremo
3-5
LAREPLICACION OCURRE SECTORIALMENTE:
El ADN integra a los nucleosomas y se enrolla
generando una estructura (el solenoide), que al volver a
enrollarse forma lazos, los cuales emanan de un eje
constituido por proteinas no histonicas. Los extremos
de cada lazo se sujetan al eje por secuencias de ADN
Para poder crecer debe hacerlo en dirección
contraria al avance de la horquilla y lo hace,
fabricándose de manera discontinua; mediante
la unión de tramos de ADN (Fragmentos de
Okazaki)
Retrasada
Cada burbuja presenta 4 areas generadoras de ADN, 2
que lo hacen de manera continuay 2 que lo hacen de
manera discontinua.llamadas SAR.
Cada LAZO_ representa una unidad de replicación de
ADN y una unidad de transcripción (genes).
El ADN no se sintetiza globalmente si no a partir de
múltiples sectores, cada uno de los cuales corresponde
a un lazo. Ademas en cada uno dee ellos hay multiples
orígenes de replicación (entre 20 y 80x lazo).
Los orígenes de replicación poseen una secuencia de
nucleótidos especiales denominada ARS (Autonomous
Replication Sequence).
El ADN de los orígenes de replicación se halla asociado
al complejo de proteínas ORC (Origin Recognition
Complex) involucrado en la activación del org. de replic
Y además impide q el ADN se re-duplique durante la G2
La síntesis continua se realiza en dirección de las
horquillas y la discontinua en dirección contraria.
Sintesis de la cadena de ADN en forma
CONTINUA:
Una pequeñia molécula de ARN, Ilamada cebador
provee el extremo 3' para poder colocar el primer
desoxirribonucleotido.
La formación de este cebador es catalizada por una
ARN polimerasa llamada ADN primasa, luego de que
esta haya creado al cebador, la síntesis de ADN se
produce por la acción de la ADN polimerasa y la
provision de desoxirribonucleotidos, los cuales se
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agregan por el extremo 3 siguiendo el orden marcado
por los nucleótidos de la cadena de ADN que sirve de
Replicacion del ADN telomerico
La cadena discontinua de ADN telomerico se sintetiza
molde. de manera singular, y esto se debea que la ADN
polimerasa no puede construir el tramo de ADN,
porque carece de un extremo 3 a partir del cual
formarse.
En consecuencia, en cada una de las divisiones
celulares, con la eliminación del ult imo cebador se
pierde un tramo del ADN telomerico, lo que provoca su
progresivo acortamiento.
Si esta situación no se revierte habría perdida de info
genética, esto no sucede ya que luego de cierto numero
de divisiones celulares, el acortamiento es tanto, que
impide iniciar una nueva división. Estas celulas
envejecidas mueren por acción de una proteina P53
Cque surgen de seales del propio telomero) a fin de
evitar la perdida de información genética.
En algunas celulas, este acortamiento no ocurre, ya que
poseen un complejo enzimático ribonucleoproteico, la
telomerasa, diseñado para recuperar el ADN
telomerico que pierden en cada división.
La telomerasa esta compuesta por proteínas y ARNte.
Es u tipo de ADN polimersa que copia una secuencia de
ARN, de modo que se comporta como una transcriptasa
La energia que se requiere para la replicación es
los desoxiribonucleosidos trifosfato.tomada
La ADN polimerasa ð agrega un
desoxirribonucleotidos y los sucesivos nucleótidos.
Cuando la horquilla arriba al extremo del replicon, la
cadena continua toma contacto con la cadena
discontinua del replicon vecino, por medio de la ADN
ligasa, la cual une el extremo 3' de la primera con el
extremo 5 de la segunda.
El cebador es removido por una nucleasa reparadora y
reemplazado por una pieza equivalente de ADN,
generada con la ayuda la ADN polimerasa .
Finalmente, esta pieza se conecta con el resto de la
cadena continua por medio de la ADN ligasa.
Las ADN polimerasas permanecen unidas a
abrazaderas delslizantes, (compuestas por
subunidades proteicas PCNA)
Estas se unen a las polimerasas rodeando al ADN, de
ahí que impide el desprendimiento de la enzima, pero
no su desplazamiento.
inversa.iini IILLLLL La recuperación del ADN telomerico comienza cuando
una secuencia de ARN de la telomerasa se une alAbrazadera deslizante ADN polimerasa
extremo 3 de la cadena 5--»3', a partir de ese
momento la cadena 5--»3 reúne todos los requisitos
que le permitencrecer
En cambio la cadena 3--»5 recupera su longitud por
medio de una ADN polimerasa a, a partir del extremo
3 del ARN de un cebador.
Sintesis de la cadena de ADN en forma
DISCONTINUA:
Requiere de muchos cebadores, uno para cada
fragmento de Okasaki
La enzima responsable de la síntesis de Fragmentos de
Okasaki, es la ADN polimerasa a, quien agrega el
primer desoxirribonucleotido al extremo 3' del
cebador del fragmento de okasaki, lo liga a el y
continua agregando nucleótidos,
A medida que avanza la horquilla de replicación, se
acorta el ADN moldey se alarga la doble hélice,
producto de la síntesis del fragmento de Okasaki
Ademas se creaun segundo ADN molde, el del frag. De
Okasaki que se sintetizara en el próximo ciclo.
La doble hélice y el segundo ADN molde forman un
bucle entre la ADN olimerasa y la horquilla de
replicación.
Los 2 ADN moldes (el que se acortay el que se alarga)
están asociados a proteínas SSB, las cuales mantienen
rectos a estos ADN, evitando que se apareen las bases
complementarias de sus propias cadenas, lo que
impediría la labor de la ADN polimerasa a.
La ADN polimerasa a no se desprende del ADN molde
porque se une a una abrazadera deslizante.
Envejecimiento Celular:
Las celulas de individuos jóvenes se dividen mas veces
que las celulas de individuos de mayor edad, las cuales
además mueren mucho antes. Esto fenómeno se llama
senescencia replicativa.
Las celulas jóvenes viven mas porque sus telomeros
recuperan el ADN perdido a una velocidad mayor que
los telomeros de las celulas viejas, debido a una
reducción progresiva de la síntesis de la telomerasa.
Celulas cancerosas no se reduce la telomerasa)
ACCLON DE LA TOPOISOMERASA Iy la GIRASA
A medida que las cadenas de ADN se van separando
(por acción de las helicasas, requiere energia) se va
acumulando delante de la horquilla, una torsión cada
vez mayor. Esa torsión haría inviable la separación de
las cadenas por la helicasa.
Es necesario evitar el enrollamiento, a fin de prevenir
excesivas tensiones torsionales en los segmentos aun
no replicados.
El desenrollamiento es producido por 2 enzimas, las
cuales utilizan energia y evitan las vueltas en exceso.
Los cebadores de la cadena discontinua son removidos
por una nucleasa reparadora y reemplazados por
piezasde ADN construidas por la ADN polimerasa
Luego actua la ADN ligasa, que suelda el extremo
3 de esas piezas con el extremo 5' de los fragmentos
de Okasaki precedentes.
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Topoisomerasa I PASO 1: cortaUNRetesdo.pargrpASÓ2eH(Ádepezebe0e ingual.ag) PASO 3: Ios extremos cortados
cadenas de ADN Encuentra másGddeneadsH UDoeEcom se vuelven a unir
PASO 2: ambascadenas giran
entorno de su propio eje
Girasa PASO 1: corta las DOS PASO 3: los extremos cortados
cadenas de ADN se vuelven a unir
Ambas enzimas se comportan como nucleasas y como ADN ligasas.
El desenrollamiento producto de la topoisomerasa es de menor alcance en comparación con la girasa
FORMACIONDE NUCLEOsOMAS:El superenrollamiento de la transcripción es aliviado
únicamente por la topoisomerasa
El enrollamiento extremo de la cromatina, derivado de los CAF-IPASO 1 H3 y H4 se ligan entre six
medio de la proteina N1
Entregadas al
sucesivos grados de compactación causados por la asociación
del ADN con las histonas, impide la replicación.
Histonas: también se sintetizan en la Fase S. Al cabo de la
replicación se reparten al azar entre ambas cromatidas hijas
ADN
Completan el octameroH2AyH2B se unen con la,
ayuda de la nucleoplasmina
PASO 2
MUTACIONES GENICAS Alteraciones del genoma involucrana nucleótidos (sustitución, perdida, intercalación, etc..)
Afectan partes deESTRUCTURALES un cromosoma
ABERRACIONES CROMOSOMICAS Alteraciones de tal magnitud que afectan al cariotipo El cariotipo exhibe un n"
cONSECUENCTAS MUTACIONES GENICAS:julicina de cromosomas menorNUMERICAS o mayor que el normalREPARACION DEL ADN:
Las mutaciones generan cambios en lainformacion
contenida en un gen, lo que lleva a la produccion de una
proteina distinta de la esperada o a la ausencia de su
produccion.
El cambio de un nucleotido en un gen da lugar a un codon
diferente yen consecuencia, a la presencia de un
aminoacido que no corresponde en la proteina (salvo que el
codon sea sinonimo y codifique al = aminoacido)
Las mutaciones pueden afectar a proteinas involucradas en
la morfogenesis, originando malformaciones congenitas
anatomicas, otras veces las proteinas modificadas generan
Los mecanismos reparadores se basan en la info. genetica
complementaria existente entre las 2 cadenas, de modo que si
alguna de ellas sufre una alteración puede ser reparada a partir de la
información narmal contenida en la otra. Los mecanismos puden
fallar ocasionando mutaciones.
La ADN polimerasa, cuenta con una función adicional ("lectura de
pruebas) mediante la cual percibe sus propios errores, es decir si
inserto mal un nucleótido, detiene transitoriamente el crecimiento
de la cadena para eliminarlo. Si esta lectura de pruebas falla, se
pone en marcha un segundo sist de reparación, el cual involucra a
nucleasas reparadoras (las mismas que remueven a los cebadores).
Estas nucleasas cortan las uniones fosfodiester, eliminando al
trastornos metabolicos.
Desde el punto de vista evolutivo, las mutaciones genicas
pueden tener un lado positivo, ya que su acumulacion en el
genoma, sienta las bases para la aparicion de individuos
mejor adaptados al medio.
nucleótido erróneo. La reparación del ADN se completa cuando la
ADN polimerasa p sintetiza la pieza faltante y la ADN ligasa,une
esa pieza al ADN cortado.
Desaminaciones y Apurizaciones se reparan con las = enzimas
En el caso de las desaminaciones (aparición de Uracilos en el ADN,
en lugar de Citosinas) se reparan a partir de una ADN glicosidasa, la
cual corta la conexión entre la base errónea (el uracilo) y la
desoxirribosa, dejando al nucleótido sin su base. Luego la
desoxirribosa sin base es removida por la AP endonucleasa y una
fosfodiesterasa, luego la ADN polimerasa p coloca al nucleótido
Agentes Ambientales queinducen Mutaciones Genicas:
Quimicos
Radiaciones Tonizantes
Virus (introducen segmentos de ADN foraneo en
los genes)
TIPOS DE MUTACIONES GENICAS ESPONTANEAS
Suelen producirse durante la replicaciondel ADN,La célula correcto y la ADN ligasa, pone fin a la reparación. ( estos 3 ultimos
uenta con mecanismos para corregir dichos errores y
lograr la mayor fidelidad durante la duplicacion
Desaminacion: Bases de los nucleotidos pierden sus
grupos amino, lo que puede generar futuras mutaciones
Apurinizacion: Cuando una purina se desprende de la
desoxiribosa del nucleotido. En esos puntos (llamados
sitios AP) los genes carecen de iformacion.
Dimeros de Timina: La union entre 2 timinas
distorsiona su apareamiento con las adeninas de la
cadena opuesta, lo cual altera la replicacion normal del
ADN y conduce a mutaciones
pasos tmb se utilizan para reparar sitios AP de las apurinizaciones)
Reparacion de los Dimeros de Timina:
Interviene un sistema de enzimas especiales, nucleasas hidrolizan
simultáneamente 2 uniones fosfodiester, una a cada lado de la lesión.
El segmento es separado de la cadena normal por la helicasa, quien
corta los pte. De hidrogeno entre las bases del segmento que hay 9
que remover y las bases de la cadena normal.
La reparación se completa cuando la ADN polimerasa p reemplazala
pieza faltante por un tramo de ADN nuevo y la ADN ligasa, lo une
al ADN aterior
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TranscripcióiPdel ADN
Transcripcion de los genes de ARN MENSAJEROS
La sintesis de ARNm comienza cuando el gen (osea sus
secuencias reguladoras y promotoras) se activa por
proteinas Ilamadas factores de transcripción,estos a
su vez se clasificanen:
Factores de Transcripcion Especificos:
interactúan con el regulador del gen y según lo
hagan con secuencias amplificadoras o inhibidoras
se clasifican en Activadores y Represores.
Factores de Transcripcion Basales: existen
varios, denominados:
TFIID (integrado por una subunidad TBP y varias
subunidades TAF). TFIA, TFIIB, TFIIF
TFITE, TFTH, etc..Estos actúan secuencia lmente
en el orden descripto.
PROCESO
TFIID se una al promotor por medio de la TBP. Esta
unión altera la estructura de la cromatina del
ES LA SINTESIS DE MOLECULAS DE ARN
A PARTIR DE MOLDES DE ADN
Se generan uniones transitorias entre las bases del
ADN con las bases del ARN en formación.
Las uniones fosfodiester son dirigidas y catalizadas
por enzimas ARN polimerasas.
Se copia solo una de los 2 cadenas del ADN, la que
corre en dirección 3-5 (esto nos anticipa que el ARN
se sintetiza a partir de su extremo 5' y progresa por
su extremo 3).
Si bien setranscribe la cadena 3-5 del gen, se dice
que la transcripción avanza en dirección 5--3, porque
el ADN sintetizado se corresponde con la cadena no
transcripta de l ADN.
Los ribunucleotidos se agregan de a uno por vez. Solo
se separa un tramo de ADN, formando una burbuja de
transcripción que se desplaza a medida que se "leen"
Sus nucleótidos.
uiicIna promotor, abandona su forma rectilínea y se pliega.Este cambio atrae a los restantes factores basales y a
la ARN polimerasa II, con la cual esos factores
basales se unieron previamente.
EI TFITB hidroliza un ATP, el fosforo pasa al TFIIH
quien fosforila a la ARN polimerasa; la cual en ese
estado se desprende de los factores de transcripción y
abre la doble hélice del ADN. Aquí ya se forma la
burbuja de transcripción.
Factores de Elongacion: son requeridos por la
ARN polimerasas:
Monomeros del ARN: ribonucleosidos trifosfato.
La transcripción comienza cuando se unen las bases de
uno de estos ribonucleosidos con la base
complementaria del primer nucleótido del gen. En este
proceso interviene el promotor del gen.
El promotor se una a la ARN polimerasa, y hace que
esta interactue con el sitio del ADN donde debe
iniciarse la transcripción. Luego la ARN polimerasa
separa las cadenas de ADN creando la burbuja y deja
expuesto al 1° desoxirribonucleotido q va a ser leido.
Frente a este se acomoda el primer ribonucleosido
trifosfato, y une su base con la del
desoxirribonucleotido. Arriba un segundo
ribonucleosidos trifosfato, y por medio de la ARN
polimerasa, hace que se produzca entre estos una unión
fosfodiester, generándose un dinucleotido. Con el
comienza la síntesis del ARN, que prosigue en
dirección 53, a medida que se acercan los
ribonucleosidos trifosfato, indicados por el ADN.
La transcripción concluye cuando la Arn polimerasa
alcanza la secuencia de terminación del gen. En ese
punto la enzima se libera y también lo hace el ARN
quien recibe el nombre de transcripto primario.
ARN polimerasa II, para alargar el ARNm. Hay
de 2 tipos: SII (o TFIIs) y SIII (o elongina)
ARNheterogéneo nuclear (ARNhn)
Es el conjunto de transcriptos primarios de los ARNm, se
Actúan comoencuentran en el nucleoplasma.
NO se encuentran libres sino, unidos proteinas chaperonas, mantienen
desplegados a los ARNm
Formando el conjunto:
Ribonucleoproteina heterogenea nuclear (RNPhn)
REGULACION de la actividad de los GENES gue codifican ARNm
Los mecanismos regulatorios operan en varios niveles, pero los mas
importantes, lo hacen al nivel transcripcional,es decir al comienzo de la
síntesis de ARNm: ya que actúan sobre las secuencias reguladoras de
los genes. Estas secuencias son influidas por los factores de
transcripción especificos q ingresan al nucleo p/.activar o inhibir al gen
Una vez que los factores específicos se unen a las secuencias
reguladoras; el gen se curva y los Factores Especificos se unen a los
Factores Basales situados en el promotor.
Los Factores específicos cuentan con 2 dominios uno que se une al ADN
regulador y otro que se une a los factores basales, mas precisamente
con las subunidades TAF del factor TFIID
ARN polimerasa I Sintetiza el ARNt 45S
ARN polimerasa Sintetiza los ARNm y la mayoría
de los ARNpn
ARN polimerasa IIT Sintetiza el ARNr 5S, los ARNt, el
ARNpc y unos pocos ARNpn
Factores detranscripción
espocificos
Factores de
transcripción
basales
A Regulador Promotor Codificador
Responden de manera distinta a la acción de un
veneno x el hongo Amanita Phalloides
ARN polimerasa Il MUY sensible
ARN polimerasallI medio sensible
.ARN polimerasaIlinsensible
ARN polinerasa II
3
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EL ENROLLAMIENTO DE LA CROMATINA Y SUu
RELACTON CON LA ACTIVIDAD GENTCA:
Para la transcripción de los genes es necesario que el
ADN este relativamente desenrollado y libre de
moléculas adosadas que puedan obstaculizar el
contacto de la ARN polimerasa con el segmento
codificador del gen.
En ese sentido la heterocromatina (altamente
condensada) implicaría la inactividad transcripcional.
Si recordamos las histonas, desempeñiaban un
importante papel en el enrollamiento de la cromatina y
por ello regulan la transcripción de los genes.
La ARN polimerasa no puede actuar si no se
desenrollan los tramos de ADN de los nucleosomas, Se
cree que los factores basales, intervienen en el
desarmado de los nucleosomas en la parte inicial del
segmento codificador. Actuando sobre la H4.que se
modificany remueven a las otras histonas.
A medida que avanza por el segmento codificador del
gen, la propia ARN polimerasa ser ia la responsable de
desenrollar el ADN de los nucleosomas, los cuales se
rearman conforme la enzimalos deja atrás.
Los Factores de Transcripcion se asocian alos
Requladores y Promotor. a través de atomos
expuestosenlos surcos de ADN:
Los factores de transcripción reconocen al ADN de los
promotores y los reguladores por sus bases, en ellas
identifican a grupos químicos, localizados a nivel de los
surcos mayor y menor. Alli sin necesidad de romper los
puentes de hidrogeno, los aminoácidos de los factores
de transcripción interactúan con las bases y se unen a
ellas:
Surco Mayor: Cada par de nucleótidos muestra un
atomo de oxigeno, uno de hidrogreno y uno de
nitrógeno: copaces de establecer uniones con los
atomos de los aminoácidos de los factores de
transcripción
Surco Menor: la info. cifrada en este surco es
menos amplia, probablemente pq resulta estrecho
para la entrada de algunos aminoácidos.
Ademas de estas uniones especificas entre los
Factores de Transcripcion y el ADN, se producen
uniones inespecificas, que estabilizan a las otras
uniones.
Grupos METILO
ESTRUCTURAS DIMERICAS: Agregado
Grupos ACETILO Regulan el grado de enrollamiento
de la CROMATINAo remocionLos factores de transcripción contienen estrueturas
dimericas simétricas, las cuales se encastran en los
surcos del ADN.
Grupos FOSFATO
Disminuye Aumenta desacetilación
acetilación
>demetilación
enrollamiento enrollamiento
La dimerización de los F. de Transcripcion y la simetría
del ADN, son condiciones necesarias para que los
aminoácidos de los primeros puedan interactuar con las
bases del regulador y promotor.
Estas estructuras dimericas forman estructuras
metilacionAct. GENES Act. GENES
desfosforilacion Sfosforilacióán
En algunas celulas, los promotores de los genes,
contienen una combinación particular de esos cambios
químicos, que pueden estimular o silenciar la act. De
esos genes. Esto recibe el nombre de código histonico.
Las celulas hijas heredan la misma hetero cromatina.
secundarias y terciarias con diseños comunes que se
clasifican según su forma:
Helice-vue lta-helice: una de las hélices "lee"
las secuencias de nucleótidos en el sector
LaMetilacion del ADN influye en Actividad Genica:
Ademas de las 4 bases conocidas, en algunos puntos el
ADN contiene una quinta: la metilcitosina (mC), que se
genera al agregarse un grupo metilo a la citosina.
La metilación del ADNse halla restringido a citosinas
seguidas por guaninas
La metilación del ADN al nivel de promotor puede
abolir la actividad del gen, mientras que otras en su
región codificadora suelen no afectarla.
La herencia de las mC se debe a que las C de las
cadenas hijas, luego de la duplicación del ADN,
adquieren un grupo metilo (CH:).Esta acción es llevada
a cabo por una Metilasa de mantenimiento.
regulador del gen y la otra hélice, mantienea
la "hélice lectora" en la posicion adecuada.
Cuando una hélice-vuelta-helice esta
acompaiada por otra simétrica, componen un
dimero
Cremallera de Leucina: 2 cadenas paralelas
polipeptidicas, poseen dos sectores, el que se
une al ADN y otro que lo hace con su homologa,
formando el dimero. Los sectores unidos entre
si presentan una 'leucina' que da al interior del
dimero.
Dedos de Cinc: cada dominio del factor de
franscripción esta compuesto por un atomo de
zinc, unidoa cisteínas oa histidinas. Estos
dominios se proyectan como "dedos" y se
asocian dea 2 formando los dimeros.
Transcripciondel Gen ARN RTBOSOMAL 45S
Se sintetizan en el nucléolo y requieren de 2 factores
de transcripción: el SL1 y el llamado UBF.
El SL1 se une al promotor del gen y el UBF se une al
requlador (amplificador), ambos factores se comunican
entre si, y son la ARN polimerasa I, dando comienzo a
la transcripción.
Helice-bucle -helice:2 cadenas polipeptidicas
con 2 sectores funcionales en cada una: el
especifico, reservado para la unión del factor
de transcripción con el ADN, y el responsable
de la polimerización.
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Transcripcion delGen ARN RIBOSOMRtSado por ornela lopez(uyopgettotEN VEDA TRANSCRIPCION DEL OPERON Ie
Fuera del nucléolo. Su transcripción es dirigidnseerteARNdocumentos epal BREEAaI aminoácido triptófano,se requieren 5
polimerasa III, y 3 factores de transcripción
(TFIIIA,TFIIIB, TFIIIC) los cuales se unen al promotor del gen
Transcripcion del Gen de los ARN de transferencia
Actua una ARN polimerasa III, la cual requiere que se unan al
promotor 2 factores de transcr ipción: TFIIB y TFIIIC.
Transcripcion de los Genes de los ARN pequeño
Algunos ARNpn son sintetizados por la ARN polimerasa IIy otros
por la ARN polimerasa III. En ambos casos la polimerasa actua con
el mismo factor e transcripción: la SNAPc, uniéndose al promotor.
La formación de los restantes ARNpn y los ARNpno no requieren
factores de transcripción, pq surgen de los intrones del ARNm.
Respecto del gen del ARNpc sus copias son transcriptas por la
ARN polimerasa TI
enzimas que son sintetizadas x el OPERON Trp. La reguación
del mismo consta de 2 mecanismos que dependen de la
concentración del triptófano en la bacteria.
Represion Enzimatica: la síntesis del ARNm que codifica a
esas enzimas es bloqueada cuando la concentración de
triptófano (el producto de esas enz imas) es muy alto.
El triptófano en exceso actua como un correpresor, que
activa al Represor Trp, quien ingresa al Operador del operon
impidiendo la unión entre la ARN polimerasa y el promotor.
SE DETIENE LA TRANSCRIPCION DEL GEN YX ENDE LA
PRODUCCION DE LAS ENZIMAS.
Interrucion Prematura dela Transcripcion: el OPERON
Trp interrumpe su transcripción generando un ARNm
corto e incapaz de producir las enzimas requeridas para
sintetizar el aminoácido.TRANSCRIPCION DE LOS GENES EN CELULAS
PROCARIOTAS
Las bacterias obtienen el alimento del medio en el que
viven, (x ej el intestino), es por ello que los mecanismos
que regulana estos genes deben adaptarse a los
cambios en la calidad y cantidad de alimentos.
Regulacion por Induccion enzimática: la
disponibilidad de un sustrato estimula la producción de
las enzimas que intervienen en su degradación.
El control genético economiza energia ya que evita la
síntesis de enzimas innecesarias. En cambio el control
de la actividad enzimática (x "inhibición por
retroalimentación", o la "activación x precursor)
permite una adaptación casi instantánea del
metabolismo celular.
Bacteria: Escherichia Coli
76-galactosidasa Codificadas x la
Alimento: LACTOSA unidad genética:
OPERON-ac
permeasas
Stransacetilasas
El OPERON es un conjunto de genes, estos se
encuentran en el segmento codificador y son
transcriptos en un solo ARNm (q x eso se llama ARN
policistronico). El segmento codificador contiene 3
genes (y.z,a) q codifican a las 3 enzimas mencionadas.
El OPERONes regulado por un Operadory un
Promotor. Ademas interviene un gen inhibidor que
codifica a una proteina llamada represor.
REGULACION DEL OPERON
REPRESOR-lac (en presencia y ausencia deligando)
En Ausencia: El Represor se une al Operador.Esta unión
impide la fijación de la ARN polimerasa al Promotor.
BLOQUEA TRANSCRIPCION.
EnPresencia: La sust. Inductora se llama alolactasa.El
Represor tiene un sitio deunión_ para la misma, esta se
le une, genera un cambio en el, quien como consecuencia
abandona al Operador.
HACE POSIBLE LA TRANSCRIPCION.
cíclico:
La CAP es una proteína receptora del AMPc. Se unen
formando el complejo CAP-AMPC, el cual se une al
Promotor, quien de esta manera es reconocido por la
ARN polimerasa.
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Descargado por ornella lopez (julylopezok2003@hotmail.com
Procesamient del ARN
PRIMER ETAPA REMOCION DE INTRONES:
La U1 se combina con el extremo 5 del intron y la U2 con el
tramodeARN que contiene el punto de ramificación La U1
corta al ARN entre el extremo 3 del exón y el GU del
extremo 5 del intron. Despues del corte, el intron se dobla
sobre si mismo.(Producto de la U6 asistida por la U4).
SEGUNDA ETAPA REMOCION DE INTRONES:
U5 se combina con la AG del extremo 3 del intron, lo corta en
el punto en que se une con el exón y empalma a esta ultimo con
el exón de la etapa anterior.
REGULACION del procesamiento de los ARNm
Para controlar la producción de algunas proteínas existen mecanismos
postranscripcionales.que se dan en el interior del nucleo:
Corte y poliadenilacion diferencial:
Cortes y Empalmes en lugares alternativoS:
cONJUNTo DE MODIFICACIONES QUE
EXPERIMENTAN LOS TRANSCRIPTOS PRIMARIOS
HASTA CONVERTIRSE EN ARN FUNCIONALES.
Remoción de intrones
Procesamiento
Agregado de la cap en el ext. 5"
ARNm
Agregado de la poli Aen el ext.3
Agregado de la Cap (capuchón)
1) Una enzima especifica incorpora un GTP al extremo 5
del transcripto. Esta reacción es distinta a las
generadas por la ARN polimerasa.
2) La metiltransferasa toma 2 metilos de una molécula
donante (la 5-adenosilmetionina), y los transfiere al
ARNm: uno a la guanina del cap (se forma la 7
metilguanosina), y otro al nucleótido con el 6TP
La incorporación del cap es cotranscripcional, porque se une ontrolde la salida de ARNm alcitoplasma
al transcripto primario mientras se sintetiza.
Las FUNCIONES DE LA Cap SON:
Evitar la degradación del ext. 5 x nucleasas
Remocion de intrones
PROCESAMIENTO:ARN ribosómico 455:
NO ocurre la poliadenilacion ni se forma la cap. El procesamiento se
lleva a cabo en el nucléolo. Se eliminan las secuencias separadoras, y a
partir de este transcripto primario se independizan las unidades: ARN
285, 185y 5,85 (cuyas secuencias se metilan previo a ser cortadoel
transcripto primario).
Conectar al ARNm al ribosoma
.Poliadenilacion:
Antes de que la ARN polimerasa II alcance la secuencia de El procesamiento del ARN incluye la formación de las 2 subunidades
terminación. Ciertosfactores especificos (CPSF, CSTF,
CFI y CFIT) reconocen en el transcripto pr imario, una
secuencia llamada "señal de adenilacion". Los factores
del ribosomas. Para ellos los ARNr 28S, 185, 5,85 y el 55 se unen a
ribonucleoproteinas nucleolares (RNPpno) llamadas U3, U8 y U22.
Un grupo de RNPno metilan a varias A, Uy G, formándose :mA, mC Y
mG. Ademas una parte de las U se convierten en seudouridinas.cortan al ARNm después de la señol y el transcripto se
desconecta del ADN. Aunque continua con la transcripción Las ARNr desarrollan "asas", ya que poseen nucleótidos
hasta la secuencia de terminación, este tramo pronto es
degradado por fosfatasas y nucleasas
Con la presencia de los factores CPSF y el PABII, la enzima
poli A polimerasa agrega las adenias por el ext. 3'. A
diferencia de la ARN polimerasa II, la poli A polimerasa NO
NECESITA un ADN molde p/. operar.
El ext 3 del ARNm de las histonas no se poliadenila, sino
que protege a la molécula formando un bucle.
FUNCTON DE LA Poli A:
Protege ext. 3 de la degradación enzimática
complementarios que se aparean entre si. Estas "asas" son importantes
para que las proteínas ribosómicas se ensamblen correctamente.
Region Fibrillar Sintesis y primeros pasos del
procesamiento de los ARNr 45SNUCLEOLO
Region Granular- Procesamiento de
subunidades ribosomicas
El tamaño del nucléolo varia con la necesidad de la célula de
generar ribosomas, y esta variación depende de la región granular
Ayuda al ARNm a salir del nucleo. (PEGAR CUADRO ARN)
REMOCION DE INTRONES
El ARNm es cortado entre los intrones y exones. Los primeros
son expulsados y los segundos se empalman entre si.
Los agentes responsables de los cortes y empalmes del ARN son
las Ribonucleoproteinas nucleares (RNPpm). Estas requieren
que previo a loscorte, se halle la cap, en el extremo 5' del
transcripto primaro. Como este proceso puede hacerse sin que
se haya completado la síntesis, no exige la poliadenilacion.
Existen varios tipos de RNPpn, las que participan en esos corte
y empalmes son las U1, u2, u2, U5 y la U6 (U"por ser ricas
un Uridinas). Estas concurren al sector del transcripto primario
a ser procesado y forman un complejo: espliceosoma.
El transcripto primario contiene señales que marcan donde debe
cortarse la molécula:
Estos dinucleotidos por si solos no sirven
Señala el comienzo como señales, y deben serDinucleotido GU- del intron complementados por marcas adicionales:
En el ext.3 del intron, los nucleótidos
YNYURAY, y esta A vienea ser el punto deSeñala el final
del intron
Dinucleotido AG- ramificacion
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Traducción deI ARNmn
ARNr 185+ 33 tipos de proteinas
Subunidad MENOR (categorizadas con la letra "S" de smal
ARNt RIBOSOMA
Son las moléculas intermediarias entre los codones del 80S
ARNm y los aminoácidos. Poseen 2 dominios, uno que se
unen con los últimos y el otro apodado "anticodon" que Subunidad MAYOR ARNr 5S, 5.8S
y 28S+ 50 tipos de proteínas
(categorizadas con la letra "L" de large)
se une al ARNM.
Los ARNt se denominan: aminocil-ARNt" Ilevando
A0S
antepuesto el nombre del aminoácido que transportan,
y las AA corresponden a la sigla del aminoácido.
Subunidad menor
Teoricamente pueden existir 61 tipos de ARNt, @juficina ARNm ARNI
solo hay 31. El déficit se resuelve por la capacidad que
tienen en reconocer a mas de un codón. (Recordar Subunidad mayor 60S
"degeneración" de los codones)
Los ARNt adquieren forma característica, primero
similar a una "hoja de trébol"y luego a una "letra L" Proteina
NH
varian Anticodón
en Subunidad MENOR .Estructura:
En la cara que se relaciona con la
subunidad mayor se observa un"canal
por el que se desliza el ARNm. Juntoal
canal existen 3 areas: sitio A
cada Asa anticodón Anticodón
ARNt dihidrouridinas
Asa varlable
J Asa D Asas Ty D
AsaT IU quedan juntas
(aminocil), sitio P (peptidil), sitio E
(exit).aminoácido-ribotimidina (T)
-seudouridina () AAACOI UIT Función:
Extromo
aceptadorExtremo
aceptador
Coloca juntos a los ARNt, para que los
aminoácidos q transportan se liguen
entre si
Letra "L" Subunidad MAYOR .Estructura:
De la cara que se relacióna con la
subunidad menor, nace un túnel, por el
Cual sale la proteina del ribosoma a
medida que se sintetiza.
Función:
Cataliza las uniones peptídicas y asiste
a factores que regulan la sintesis
proteica. Esta función catalítica, es
llevada a cabo por los ARNr de la
subunidad(obran como ribozimas)
Recibeal aminoácido
El plegamiento se debe a
apareamientos entre nucleotidos
Hoja de Trébol
Señala el sitio de comienzo de la
Codón AUG 1codón quee traduce en traducciónDetermina el "encuadre" de los
los ARNm sucesivos tripletes
Codifica aminoácido: Codón de Iniciación
metionina
Asegura la sintesis correcta de
la proteina SINTESTSPROTEICA:aminoacil-ARNt sintetasa
Es la enzima encarga de unir al aminoacido con su
correspondiente ARNt. La célula posee 20 tipos de
sintetasas, uno por cada aminoacido, a su vez identifica
al ARNt por su anticodon.
Como hay 31 ARNT, significa que hay 11 de ellas en
exceso, uno de los mas redundantes es el ARNt
iniciador (ARNt) y lleva este nombre porque
transporta a la metionina, del codón AUG de iniciación.
Ademas se diferencian entre ellos segú
la metionina "inicial", oa la metionina dirigida a otras
partes del codón
Etapade Iniciacion:
Es regulada por proteinas lamas "factores de transcripción
(IF). Ciertas partes del ARNm (entre ellas la cap, el codón de
iniciación, etc) son reconocidas por el factor IF-4, este se liga
al ARNm, siempre y cuando este se encuentre previamente
unido a la proteina CBP.
El metionil-ARNt se coloca en el sitio P de la subunidad
menor del ribosoma, por medio del factor IF-2. La subunidad
menor se desliza por el ARNm y detecta el codón AUG de
iniciación. Luego el metionil-ARNte, ubicado en el sitio P, se
une al codón AUG de iniciación.
transporten a
Esta etapa concluye cuando la subunidad mayor se une a la
subunidad menor (por medio del factor IF-5) y se forma elEl aminoacido se liga a un AMP, se forma el complejo:
aminoacil-AMP. La energia liberada en la hidrolisis de
ATP. p/.generar el AMP, queda almacenada en el
complejo. Esta energia es utilizada x la aminoacil
ARNt sintetasa p/. transferir al aminoacido del
complejo, hacia el extremoaceptador del ARNt
ribosoma.
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Descargado por ornella lopez(uivkeset2AONTDÉCOs ARNm y de la DEGRADACION DEEtapa de Alargamiento
Es regulada por "factores de elongación" (EFFGovenerzaásoocumentos enuDocz.com
el ingreso en el ribosoma de un aminoacil-ARN" ,
ubicándose en el sitio A, y su anticodon se conecta con el
segundo codón del ARNm. Esto lo hace mediante el factor
de elongación EF-1.
El ribosoma se corre 3 nucleotidos en dirección del extremo
PROTETNAS
Existen mecanismos que controlan las veces que un ARNm debe
traducirseya que velocidad.
Control general/inespecífico delatraducción:
Depende del factor de iniciación IF-2, cuya fosforilacion por una
quinasa lo hace inoperable. Consecuentemente la síntesis de
todas las proteinas decae
Control particular/especifico de latraducción de los ARNIm
Depende de sustancias reguladoras que modifican un tramo de
nucleótidos no traducibles entre el cap y el codón de iniciación.
Otra estrategia para controlar la cantidad de proteínas que ha
de sintetizar opera sobre la supervivencia de los ARNm. Estos
son degradados por sustancias inductoras
El tiempo de vida de los ARNm suele depender de secuencias
especiales presentes en sus extremos 3
Ademas es posibles que ciertos ARN pequeños (microARN o
miARN) participen en la destrucción de ARNm.
En el caso de las proteínas, su supervivencia depende de señales
presentes en sus moléculas. Las señales utilizadas para degradar
muchas proteínas de vida corta, son secuencias de aminoácidos
apodadas PEST ricas en prolina (P), acido glutámico (E), serina
(S) y treonina (T). Estas señales son reconocidas por la
ubiquiting, cuya intervención es imprescindibles para la
degradación de proteínas en los proteasomas.
3 del ARNm, a causa de lo cual el codón de iniciación (y el
metionil-ARNtM) se transfiere del sitio P al sitio E, el
segundo codón (y el aminoacil-ARN*") se transfiere del
sitio A al sitio P, y el tercer codón del ARNm se ubicara en
el sitio A vacante.
A este corrimiento se lo llama translocación y depende del
factor EF-2.
Apenas el metionil-ARNt" ingresa en el sitio E, su
metionina se desacopla del ARNt y se liga por medio de una
unión peptidica al aminoácido del aminoacil-ARN". EI
dipeptidil-ARNt que se forma reemplaza al aminoacil
ARN en el sitio P.
Despues de perder la metionina, el ARNt Se desconecta del
codón de iniciación, abandona el sitio E, y se encamina hacia
la salida del ribosama, finalizando asi el primer episodio de
alargamientode la proteina
La energia que se gasta durante la formación de cada unión
peptídica proviene de la ruptura de la unión química entre el
ARNt ubicado en el sitio E y su aminoácido.
Con cada translocación el ribosoma se alejad del extremo 5
del ARNm y se acerca al extremo3
Cuando el ribosoma se halla a unos 30 codones del codón de
iniciación, este es abordado por un segundo ribosoma, y
comienza la síntesis de una nueva copia de la proteína. Esta
sintesis continuada a partir de un mismo ARNm, es
interrumpida, por la acción de factores reguladores. @ju@julicinaEtapa de Terminación:Regulada por "factores de terminación" (eRF). Tiene lugar
tras la ultima translocación, es decir cuando el codón de
terminación del ARNm llega al sitio A.
Debido a que deja al sitio A sin el esperado aminoacil-
ARN4, lo ocupa el factor eRF-1, capaz de reconocer a los licina
3 codones de terminación.
Ante la ausencia de un nuevo aminoacil-ARNt", el
polipeptido del peptidil-ARNt, ubicado en el sitio P, se
desliga del ARNt, se independiza del ARNmy sale del
ibo
El desprendimiento depende del factoreRF-3. Luego se
desprenden las subunidades del ribosoma que van a integrar
un fondo común en el citosol.
Señales en las proteínas
Ni bien terminan de sintetizarse tienen multiples destinos:
pueden permanecer en el citosol, ir al nucleo, a las
mitocondrias, Peroxisomas o al retículo endoplasmatico.
Para ello, las proteínas portan señales que las conducen a los
organoides apropiados y estos a su vez poseen en susS
membranas, receptoresa dichas seiales, estas son
secuencias de aminoácidos llamadas péptido señal.
La formación de sus estructuras secundarias y terciarias
queda a cargo de chaperonas.
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