Expresión génica
Traducción
Transcripción
Ingeniería genética: técnicas que permiten acceder y manipular ADN
Código genético
Regulación de expresión génica: operón
características
info
correspondencia entre bases nitrogenadas de ARN y aa q se incorporan a la nueva prot.
por cada 3 nucleótidos (triplete) se incorpora 1 aa
tipos de codones
iniciador (AUG y codifica para metionina)
sinónimo: con sentido q codifican para = aa
con sentido: codifican para incorporar aa (hay 61 combinaciones)
terminación: no codifican para aa y dn orden de ifnalizar traducción (UAG, UGA, UAA)
degenerado: varios codones codifican para = aa (sinónimos)
universal: equivalente para todas las especies de seres vivos (- mitocondrias y algunas bacterias)
requsitos
Proceso
info
Elongación
Terminación
Fase iniciación
Maduración
Se da en núcleo
def: fabricación de fragmento de ARN a partir de un fragmento de ADN (gen) respetando complementariedad de bases
ARN polimerasa que sintetiza ARN (en procariotas hay 1 y en eucariotas 3 (I, II, III))
ribonucleótidos fosfato
cadena de ADN que actúe como molde
En eucariotas, al centro promotor también se unen factores de iniciación
La ARN polimerasa debe localizar el centro promotor (alejada del pto. de iniciación de transcripción) para luego desenrollar 1 vuelta de la hélice de ADN, separar las 2 hebras y abre una burbuja de transcripción
En eucariotas, tras añadir 30 nucleótidos, en extremo 5' se añade m-GTP que sirve como señal para inicio de traducción y protege ARNm de posible degradación
ARN polimerasa lee la cadena molde en sentido sentido 3'-5' y añade nucleótidos de ARN en sentido 5'-3' respetando la complementariedad entre nucleótidos de ADN y ARN
cuando el ARN polimerasa lee la secuencia de terminación de ADN, abandona la transcripción y el ARN obtenido se separa
En procariotas, secuencia de terminación= secuencia polindrómica (= de der-izq q de izq-der)
En eucariotas, secuencia de terminación= TTATTT y al separarse el ARN se añade al extremo 3' 200 nucleótidos de adenina (cola poliA)
procariotas
eucariotas
ARN resultante tiene sentido y puede funcionar como ARNm (pero no ARNt o ARNr)
se obtiene transcrito primario (ARN sin sentido) que pasará por splicing para cobrar sentido. El proceso consiste en dividir el fragmento en exones e intrones para luego eliminar los intrones y enlazar los exones restantes. ARNm eucariotas = m-GTP (extremo 5'), cola poliA (extremo 3') y exones en medio
Requerimiento
Fases
ARNm
aa
ARNt: en extremo 3' presentan nucleótidos CCA (lugar de unión de aa (brazo aceptor)). El brazo contrario = anticodón donde hay triplete de bass complementario a alguno de los posibles tripletes de ARNm
enzimas
Ribosoma (subunidad menor se une a ARNm y mayor tiene espacios para q se unan los ARNt: sitio A, sitio P, sitio E)
Energía
previa
Iniciación
elongación
terminación: ribosoma alcanza codón de terminación y al sitio A se unen complejos de terminación. Esto implica q en siguiente desplazamiento del ribosoma quede libre el péptido pq no existe nuevo aa al cual unirse y seguidamente se separan las subunidades de ribosoma y el ARN
ADN recombinante (para síntesis de prot, desarrollo de organismos transgénicos y amplificación de ADN)
Aplicaciones
Clonación (obtener un clon (conjunto de elementos genéticamente =))
Técnicas básicas
Activación de los aa: unión del aa al extremo 3' del ARNt con co sumo de ATP por la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa (específica cada aa): Resulta en complejo de tranferencia (ARNt con aa)
para que se inicie, deben ocurrir 2 señales de iniciación
caperuza m-GTP: GTP se hidroliza y la E liberada sirve oara unir ARNm a subunidad menor de ribosoma (complejo de iniciación)
codón iniciador AUG se le unirá su ARNt, incorporando Met como 1º aa
Tras las señales, se une la subunidad mayor del ribosoma quedando el ARNt con Met en sitio P, y sitio A libre para nuevo ARNt con aa
incorporación de aa en 3 pasos
nuevo ARNt con aa se une al sitio A
aa del sitio P se libera de su ARNt y establece un enlace peptídico con aa del sitio A
ribosoma se desplaza 1 codón + provocando que el ARNt sin aa se desplace al sitio E y salga del ribosoma, el ARNt con pequeño péptido se desplace a sitio P, sitio A quede libre para iniciar otro ciclo de elongación
enzimas implicadas= factores de elongación
Secuenciación de ADN: conocer secuencia de nucleótidos del ADN
Hibridación de ác. nucleicos: apareamiento de ác nucleico a estudiar con otra molécula de ADN o ARN conocido (sonda) marcada radioactivamente
Enzimología: se usa grupo extenso de enzimas destacando restrictasas (bacterias usan para destruir ADN foráneo)
PCR: amplifica secuencias de ADN a partir de pequeño fragmento, cebador, mediante la ADN polimerasa, obteniendo así múltiples copias de una misma cadena de ADN
de ADN o ARN con PCR o ADN recombinante
de células
de organismos completos
en animales y plantas con organismos transgénicos (en su genoma tienen genes introducidos artificialmente)
biorremediación: uso de microorganismos para hacer frente a la contaminación ambiental
Medicina
proyecto genoma humano cuyos objetivos son:
terapia génica
fabricación de productos farmacéuticos
sustituir genes alterados
inhibir o contrarrestar efectos dañinos
insertar genes nuevos
conocer secuencia de bases de todo el ADN
obtener mapa genético de cromosomas
secuenciar cada gen
determinar función de genes
consiste en aislar un gen deseado, introducir el gen sleccionado en el interior de un vector y este a su vez dentro de una célula anfitriona. El gen se expresa, sintetizándose así la prot codificada en el gen
pasos
aislar pequeños fragmentos de ADN q contengan los genes a clonar
preparación de vector de clonación
unión del ADN con vector de clonación y formación de ADN recombinante
introducción de ADN recombinante en célula anfitriona
detección + selección de clones recombinantes
propagación del cultivo
estructura operón: hay una región próxima al gen a transcribir llamada promotor, donde se une ARN polimerasa. Cerca al promotor está el operador, a la cual se puede unir o no la prot represor fabricada en el gen regulador.
tipos
inducible: siempre está bloqueada la transcripción y separa la prot represora del operador cuando entra una sust. inductora q induce q se separe (lactoda)
represible:: el operador siempre está abierto y cuando aparece correpresor se obliga a fabricar prot. represora que se una al operador
lactosa
si no hay, el represor está activo y los genes estructurales no se transcriben
si hay, se une al represor y lo inactiva. El operador al quedar libre, desencadena la transcripción de los genes estructurales