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Tema 14: Expresión genética - Coggle Diagram
Tema 14: Expresión genética
Transcripción: Consiste en la fabricación de un fragmento de ADN a partir de un gen y para llevarlo a cabo es fundamental la complementariedad de bases. Ocurre en el núcleo y también se fabrican los ARNm, ARNt, ARNr
Requisitos:
Debe haber una cadena de ADN, también una enzima de ARN polimerasa en procariotas hay una y en eucariotas hay tres, además debe haber presencia de ribonucleótidos trifosfato
Fases de la transcripción:
Fase de iniciación: En esta fase el ARN polimerasa debe localizar la secuencia de la molécula de ADN llamado centro promotor, también el ADN polimerasa debe desarrollar una vuelta de la hélice de ADN y separar las dos hebras
En eucariota además el ARN polimerasa se une al centro promotor unas proteínas llamadas factores de iniciación
Elongación: La ARN polimerasa lee la cadena molde en secuencia 3´/ 5´ y añade 5 nucleótidos ARN en secuencia 5´/3´ respetando la complementariedad entre los nucleótidos de ADN y de ARN
Eucariotas después de haber añadido treinta nucleótidos en el extremo 5´ se añade una molécula de metil GTP y su función es servir como señal para el inicio de la traducción y proteger el mensajero de una degradación
Terminación: Cuando el ADN polimerasa lee la terminación de ADN abandona la transgresión y la molécula de ADN se separa
Procariotas su secuencia de terminación es una secuencia palindrómica (eso significa que se lee igual de izquierda a derecha que de derecha a izquierda)
En eucariotas una vez separado el ARN otra enzima añade al extremo 3´ 200 nucleótidos de adenina
Maduración:
En procariota el ARN nte ya puede funcionar como ARM y se ha reído por los ríos pero esto no puede pasar con el ARNt y el ARNr
En eucariota al final de la transcripción no se obtiene una ARNm con sentido y se le denomina transcrito primario y ese transcrito sufre una modificación para tener sentido y ser leído por el ribosoma y a este proceso de la maduración se le denomina corte y empalme donde el transcrito primario se divide en fragmento llamado exones y el proceso consiste en eliminar los intrones y posteriormente enlazar los exones. Donde el ARNm maduro consiste en moléculas de GTP en el extremo 5´ de cola de poli A y los exones enlazados en el medio
Traducción: Este proceso ocurre en el hialoplasma en el retículo endoplasmático rugoso y dentro de mitocondrias y cloroplastos
Iniciación:
La caperuza de metil GTP en el extremo 5´ Este GTP se hidroliza y la energía liberada sirve para unir el ARNm a la subunidad menor del ribosoma
El codón iniciador AUG se le unirá ADN transferente complementario incorporando la medionina como primer aminoácido y para finalizar se une la subunidad mayor del ribosoma quedando el ARNt con la metionina en el sitio P y el sitio a queda libre y las enzimas implicadas en esta fase se denominan factores de iniciación
Elongación: Tiene tres pasos
El primero es el ARNt con el nuevo aminoácido según el sitio A
El segundo paso es el aminoácido se encuentra en sidio P se libera y se establece un enlace peptídico con el aminoácido del sitio A
El tercer paso es que el ribosoma se desplaza a lo largo de un codo más y eso implica que el ARNt sin aminoácido se desplaza al sitio de salida y salga del ribosoma, el segundo es que el ARNt se desplace al sitio P y por último que se quede libre en el sitio A para iniciar otro sitio de elongación.
Las enzimas implicadas en la elongación se llaman factores de elongación
Terminación:
Cuando el ribosoma alcanza los codones de terminación se une a unas proteínas llamadas complejos de terminación al sitio A y debido a eso el siguiente desplazamiento del ribosoma queda libre el péptido porque no existe un nuevo aminoácido y seguidamente se separan los subunidades del ribosoma y se liberan en los ARNm y ARNt
Traducción:
Ribosomas: son los orgánulos celulares que están compuestos por ARNr y proteínas, las subunidades menores es donde hay ARNm y en las mayores en las que tiene los espacios para que se unan los ARNt
Podemos encontrar que en las subunidades mayores hay huecos o espacios llamados sitio A (aminoacil), sitio P(peptidil), y sitio E (exit).
ARNt:
En el extremo 3´ todos presentan los nucleótidos CCA siendo ese nucleótido de adenina en lugar de unión de aminoácidos y el brazo contrario de aceptar se denomina brazo anticodón en este se encuentra con tripletes de bases complementarias
En la traducción se necesitan los ribosomas, ARNm, ARNt, aminoácidos, enzimas y energía
Fases previas a la traducción: Antes de que se inicie la traducción deben estar preparados los ARNt metidos en los aminoácidos ya este proceso se le denomina adevación de los aminoácidos que consiste en la unión del aminoácido al extremo 3´ del ARNt sintetasa y es específica para cada aminoácido y al compuesto constituido por el ARNt con su aminoácido se le denomina complejo de transferencia
Regulación de la expresión genética
Hay dos diferencias es la conversión de una célula en otra especializada que forma parte de un tejido
la regulación génica como respuesta factores ambientales que provocan necesidades de las células
El modelo de operón supone la existencia es una región próxima al gen que se necesita transcribir del nominada región promotora que es el lugar donde la se une la enzima de ARN polimerasa que transcribe el gen y formando parte de él, existe otra región llamada región operadora a la cual se le puede unir una proteína especial denominada represor que se fabrica en otra zona del genoma a partir de un gen llamado gen regulador y para que el ARN polimerasa puede transcribir el gen tiene que darse dos circunstancias:
La primera que la ARN Polimerasa se unen al promotor
Y la otra es que el represor no esté unido al operador y debido al operador estar libre el ARN puede moverse hasta el gen si alguna de estas dos circunstancias no sucede la transcripción no se puede llevar a cabo en procariota
Consecuencias evolutivas:
Las mutaciones incrementan la variabilidad genética la mayoría son fallos mortales pero las que se mantienen son una mejora y esenciales para la evolución y la variabilidad genética produce un gran número de genotipos que se manifiesta en numerosos fenotipo
La selección natural es el proceso evolutivo donde los organismos mejorar tal se desplazan a los menos adaptados mediante la acumulación lenta de cambio genético en la población a lo largo de la generación debido a ello podemos concluir que la variabilidad genética es un mecanismo de selección natural que proporciona un elevado número de fenotipo de los que solo los más favorables se mantienen
Un clon es un conjunto de elementos genéticamente iguales eso significa que todos los elementos del clon son iguales entre sí y entre el elemento precursor y los clones pueden ser moléculas, células y organismo y esto es un proceso natural como en las células somáticas. Hay varios tipos de clonación:
Está la clonación de ADN, ARN o la clonación celular donde se utiliza para aumentar el número de moléculas que se utilizan para la investigación
También está la clonación de células donde se crean células aisladas tejido u órgano para terapias
Y por último está la clonación de organismos completos tanto plantas como animales y se suele utilizar para mejorar la genética de especies
El genoma humano es el conjunto de todos los genes que poseen nuestra especie distribuida en veinticuatro pares de cromosoma que hay en nuestras células
El código genético: Es la complementariedad que existe entre las bases nitrogenadas del ARN y los aminoácidos que se incorporan a una proteína actualmente se sigue la idea de que cada tres nucleótidos también llamados codones o tripletes se incorpora un aminoácido
Tipos de codones:
Codón iniciador siempre es el mismo AUG y codifica para el aminoácido metionina
Codones de terminación no codifican para los aminoácidos y dan final a la traducción
Codones con sentido son todo que codifican para incorporar aminoácidos
Codones sinonimus son los codones con sentido que codifican para el mismo aminoácido
Características:
Degenerado es cuando varias cadenas pueden dar lugar o codifican el mismo aminoácido
Universal es el código genético equivalente para todas las especies de seres vivos