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GENES Y SINTESIS DE PROTEINAS, se encuentran de dos formas:, cada gen…
GENES Y SINTESIS DE PROTEINAS
REPLICACION
El proceso de replicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). De una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "clones" de la primera.
se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservativo.
las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original.
el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente
permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.
la replicación inicia en puntos determinados
orígenes de la replicación
Las proteínas iniciadoras reconocen secuencias de nucleótidos específicas en esos puntos y facilitan la fijación de otras proteínas
permitirán la separación de las dos hebras de ADN formándose una horquilla de replicación.
Un gran número de enzimas y proteínas intervienen en el mecanismo molecular de la replicación,
formando el llamado complejo de replicación o replisoma
Estas proteínas y enzimas son homólogas en eucariotas y arqueas, pero difieren en bacterias.
fases de la replicación del ADN
INICIACION
ELONGACION
TERMINACION
La replicación termina cuando se unen todos los fragmentos de Okazaki de la hebra retardada
La Holoenzima ADN polimerasa III cataliza la síntesis de las nuevas cadenas añadiendo nucleótidos sobre el molde.
Esta síntesis se da bidireccionalmente 5’ a 3’ desde cada origen , con dos horquillas de replicación que avanzan de sentido opuesto.
Holoenzima ADN polimerasa III necesita de un extremo 3’ libre esta es necesaria para que el ARN primasa catalice la formación de un fragmento corto “cebador”
El cebador determinara el punto por donde el ADN polimerasa comienza a añadir nucleótidos.
proteínas SSB
encargadas de la estabilización de la apertura del ADN de cadena sencilla generada por la acción de las helicasas
definición
TRANSCRIPCION
definición
se denomina transcripción al proceso de trasvase de la información contenida en el ADN, a la molécula de ARN.
constituye el primer paso en la expresión de los genes, y mediante esta ruta se sintetizan todos los tipos de ARN que existen en la célula.
En la transcripción cada ARN formado corresponde a la copia de una porción o segmento de ADN
La información escrita en una secuencia de desoxirribonucleótidos
se convierte en información escrita en una secuencia de ribonucleótidos cuyas bases son complementarias a las del ADN.
El lenguaje escrito en bases nitrogenadas continúa siendo el mismo, con la salvedad de que cambia una base pirimidínica, la timina del ADN que es sustituida
por el uracilo del ARN.
características
1.- El proceso se limita a una porción de ADN
2.- El proceso puede repetirse infinidad de veces a lo largo de la vida de la célula
reiterativo
Una region concreta de ADN puede ser copiada multitud de veces dando lugar a la formación de múltiples moléculas iguales de ARN
3.- El proceso no afecta a la estructura del ADN
proceso conservador de la molécula de
ADN, el gen o genes copiados permanecen iguales.
4.- El proceso es monocatenario, afecta a una sola de las cadenas del ADN, y la copia resultante, o ARN es una molécula de una única cadena o monocatenaria
La situación de los
genes a copiar puede localizarse en cualquiera de las dos cadenas del ADN
cadena que
funciona como molde para la síntesis de ARN
hebra molde (-)
a cadena
complementaria
hebra no molde (+)
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se dice que es un proceso selectivo, ya que ha de reconocerse un punto de inicio y uno de terminación en la molécula de ADN.
fases de la transcripción
FASE DE INICIO
a) La ARN polimerasa debe reconocer el punto de inicio de la síntesis
esta zona del ADN, descrita como promotor.
consiste en dos secuencias cortas de bases situadas 10 y 35 pares de bases
del punto inicial de la síntesis.
Los promotores más frecuentes presentan una secuencia estándar o secuencia consenso en las
que ciertos nucleótidos aparecen con mayor frecuencia
b) formación de burbuja de transcripción.
La ARN polimerasa se une al ADN migrando hasta los promotores, cuando llega a esa posición
se produce el desenrollamiento del ADN en una sección de unos 17 nucleótidos (en la secuencia -10),
Para realizar el reconocimiento del promotor la enzima necesita la subunidad σ, y en el momento en que se hayan realizado las primeras incorporaciones de nucleótidos ésta se disociará
de la enzima
FASE DE ELONGACION
se produce el crecimiento de la cadena por incorporación de ribonucleótidos
con bases complementarias, que forman el híbrido ADN-ARN en una secuencia de unos 12 pares de bases
ARN polimerasa avanza por la cadena molde de ADN los dos
componentes del híbrido se van separando
vuelve la cadena de ADN a su configuración primitiva de doble hélice
La ARN polimerasa mantiene rotos los enlaces entre las cadenas en un
segmento de 17 pares de bases, desenrollando el ADN por delante y enrollándolo por detrás
FASE DE TERMINACION
A) La ARN polimerasa continúa la copia de ADN hasta la presencia de una secuencia concreta de terminación que provoca su disociación
la secuencia de terminación suele estar formada por una repetición de bases de adenina que se transcribe como una secuencia de uracilos en el ARN sintetizado
B) Uno de los procedimientos para terminar la transcripción depende de la presencia de un factor proteico denominado factor ρ (Rho).
Esta proteína funciona como una helicasa respecto al hibrido ADN- ARN, y con gasto energético provoca la rotura de los enlaces que mantienen al ARN recién sintetizado unido al ADN y causa la separación de la ARN polimerasa de la cadena de
ADN.
C)Otra forma de terminación de la transcripción, independiente del factor ρ formación de una estructura en horquilla.
Esta formada por 15 ó 20 nucleótidos del ARN, que rompe
los enlaces de parte del híbrido ya que en la secuencia final contiene una serie de bases inestables (A y U) que facilitan la disociación del complejo
ARN POLIMERASA
definición
conjunto de enzimas (proteínas) capaces de emplear los ribonucleótidos para sintetizar ARN a partir de una secuencia de ADN que sirve como patrón o molde.
La ARN polimerasa más importante es la implicada en la síntesis del ARN mensajero o transcripción del ADN.
La ARN polimerasa es la enzima soluble conocida de mayor tamaño puesto que mide unos 100 Å de diámetro y es visible en micrografías electrónicas, donde se observa unida al promotor en la hebra del ADN.
funciones
polimerización de los ribonucleótidos trifosfato
La reacción química que cataliza la ARN polimerasa consiste en la unión de ribonucleótidos trifosfato, adenosín trifosfato (ATP), uridín trifosfato (UTP), guanosin trifosfato (GTP) y citidín trifosfato (CTP), liberándose los grupos fosfato y convirtiéndose estos en nucleótidos.
Reconoce y une a localizaciones específicas o promotores de la molécula de ADN.
Desenrolla parcialmente la molécula del molde de ADN, gracias a su actividad helicasa intrínseca.
sintetiza un ARN cebador para la elongación posterior.
estructura
está formada por varias subunidades que conforman la holoenzima, que en unión con proteínas accesorias forman una máquina proteica o complejo de transcripción que llevan a cabo la síntesis del ARN.
subunidades aisladas de la ARN polimerasa son catalíticamente funcionales, mientras que otras sólo pueden detectarse cuando el complejo de transcripción se encuentra totalmente ensamblado.
GEN
definición
Fragmento de ADN con la información para
la síntesis de macromoléculas
regiones transcribibles
Exones
• Intrones
• UTR (no traducidas)
regiones reguladoras
-Promotor -Enhacer
síntesis de proteínas
FACTOR DE TRASNCRIPCION
Los factores de transcripción son proteínas que ayudan a "encender" o "apagar" ciertos genes al unirse con ADN cercano.
Los factores de transcripción que son activadores, promueven la transcripción de un gen. Los represores disminuyen la transcripción.
Conjuntos de sitios de unión de factores de transcripción llamados potenciadores y silenciadores pueden encender/apagar genes en partes específicas del cuerpo.
Los factores de transcripción permiten que las células realicen operaciones lógicas y combinen diferentes fuentes de información para "decidir" si expresan un gen.
TRADUCCION
Es el ensamblaje de una molécula de proteína de acuerdo con el código de una molécula de ARNm
Se denomina traducción porque comprende el cambio del “lenguaje” de ácidos nucleicos (sucesión de nucleótidos) al “lenguaje” de las proteínas (sucesión de aminoácidos).
En el citoplasma, el ARNm se mueve hacia los ribosomas. Para que se pueda sintetizar una molécula de proteína deben llegar los aminoácidos a los ribosomas.
Los aminoácidos que se necesitan están dispersos en el citoplasma. Se encuentran los aminoácidos correctos y llegan al ARNm por el ARN de transferencia (ARNt)
Las moléculas ARNt son más cortas que las de ARNm y tienen forma de trébol.
En uno de los extremos de la molécula ARNt, hay un conjunto de bases llamada anticodón.
El lado opuesto del ARNt transporta un aminoácido.
Las bases de los anticodones del ARNt son complementarias a las bases de los codones del ARNm.
pasos para la traducción
1.-Un extremo del ARNm se pega al ribosoma.
2.-Las moléculas de ARNt que están en el citoplasma recogen ciertos aminoácidos
Con los aminoácidos pegados, las moléculas de ARNt se mueven hacia el punto donde el ARNm está pegado al ribosoma.
3.-molécula de ARNt con el anticodón correcto
enlaza con el codón complementario den el ARNm.
4.-el ARNm se mueve a lo largo del ribosoma, el siguiente codón hace contacto con el ribosoma.
El siguiente ARNt se mueve a su posición con su aminoácido.
Los aminoácidos adyacentes se enlazan por medio de un enlace peptídico.
5.-Se desprende la primera molécula de ARNt .
El siguiente codón se mueve a su posición y el siguiente aminoácido se coloca en su posición.
ADN - ARNm - proteína
(traducción)
definición
se encuentran de dos formas:
distendido
ordenado y condensado
formando cromosomas
LOCUS
lugar que ocupa el ADN dentro del cromosoma
cada gen tiene una secuencia de inicio y una secuencia de fin
las características variaran de acuerdo a la secuencia
pero no todas irán determinadas por esta secuencia
sino por la información que va entre una y otra para traducir este lenguaje (ADN)
