Transcripción. Un fragmento de adn puede ser copiado hasta arnm para llevar parte de la información fuera del núcleo




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títuloTranscripción. Un fragmento de adn puede ser copiado hasta arnm para llevar parte de la información fuera del núcleo
fecha de publicación06.08.2016
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Tema 9 (I). Genética molecular.

  1. El ADN.



  • Es la molécula que contiene la información genética y se encuentra encerrada en el núcleo.



  • Está formado por nucleótidos que se unen entre sí a modo de eslabones en una cadena.



  • Cada nucleótido está formado por:



    • Azúcar de cinco carbonos. Desoxirribosa.

    • Ácido fosfórico.

    • Base nitrogenada.

      • Adenina. A.

      • Guanina. G.

      • Citosina. C.

      • Timina. T.

Dibujo. Estructura de un nucleótido.

http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcrlhzygheftpuut9jej0nv8kg2u68ulcdmhklwate_wvhfefuawea

  • La cadena se forma por una sucesión de azúcar y fosfatos quedando las bases nitrogenadas situadas lateralmente.

Dibujo. Representación de una cadena de ADN.

http://www.fisicanet.com.ar/biologia/introduccion_biologia/ap1/nucleotidos_y_acidos_nucleicos02.jpg

  • En 1953 Watson y Crick publican su modelo para explicar la estructura de esta molécula. Tal modelo fue llamado doble hélice.



  • El ADN está formado por dos cadenas que se mantienen unidas debido a la complementariedad entre las bases y gracias a unos enlaces llamados puentes de hidrógeno.



  • A y T se unen mediante dos puentes de hidrógeno. G y C mediante tres.



  • Las cadenas se disponen helicoidalmente quedando los pares complementarios hacia el interior de la espiral.

Dibujo. Estructura del ADN.

http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcsxncbmcibncxamzs354dp233mu2tfuxepqbaqw-gbxifczdd0sdq

http://www.educarchile.cl/userfiles/p0001/image/mod_4_contenidos_estudiantes_ciencias_biologia/dibujo%2003.jpg

  • Algunos datos relevantes de la molécula son:



    • Su diámetro es de 2 nm.

    • Cada vuelta de hélice ocupa 3,4 nm.

    • Los pares de nucleótidos están separados por 0,34 nm.

    • Se disponen 10 pares por cada vuelta.



  • Las cadenas son antiparalelas. Si una comienza por el extremo 5´ (con fosfato) la otra lo hará por el 3´ (con –OH).

5 ´ ACGTTAC 3 ´

3 ´ TGCAATG 5 ´

  • Esta estructura permite explicar tres características:



    • Secuenciación. La molécula contiene una secuencia de nucleótidos que es distinta según la información genética codificada.

    • Replicación. La molécula puede duplicarse. Las cadenas se van separando y cada una de ellas sirve de molde para formar una molécula completa creando la cadena complementaria.

    • Transcripción. Un fragmento de ADN puede ser copiado hasta ARNm para llevar parte de la información fuera del núcleo.

Dibujo. Representar las tres propiedades.

  1. El ARN.



  • Molécula formada por una sola cadena, es por tanto unicatenaria.



  • Sus nucleótidos se forman de:



    • Ribosa.

    • Ácido fosfórico.

    • Base nitrogenada. A, G, C, y U (no hay timina).



  • Existen tres tipos y todos intervienen en la síntesis de proteínas.



    • ARN mensajero (ARN m). Copia la información de un fragmento de ADN para trasladarla del núcleo al citoplasma.



    • ARN ribosómico (ARN r). Forma la estructura básica del ribosoma.



    • ARN transferente (ARN t). Traslada las aminoácidos hasta el lugar de la síntesis proteica.

Dibujo. Los distintos ARN.

http://3.bp.blogspot.com/-c3fiaklma_i/t7hkrtumlli/aaaaaaaaav4/racvus2xudo/s1600/000280791.png

Ejercicios: Cuestiones 1-5.

  1. La expresión de la información genética.



  • Tal información está codificada en el ADN y estructurada en genes.



  • Cada gen contiene información para sintetizar una proteína. Cuando ésta lleva a cabo su función el organismo manifiesta o expresa un determinado carácter.



  • Veamos algunos ejemplos:



    • La insulina normal permite la entrada de glucosa en las células para ser metabolizada. Si la insulina es defectuosa no funciona bien y el individuo que la posee es diabético.

    • La melanina es el pigmento que da color a la piel y al pelo. Un individuo que no produzca melanina será albino.



  • Está claro que para tener pigmentación debe fabricarse melanina. Las instrucciones para ello están codificadas en el gen “melanina” que estará situado en un determinado cromosoma.

Dibujo. Relación entre gen-proteína e información-función.

  • Las proteínas son polímeros cuyas cadenas se forman de 20 monómeros distintos llamados aminoácidos.



  • Los mecanismos que explican cómo se expresa la información contenida en el ADN se resumen en el llamado dogma central de la biología molecular que muestra como fluye del ADN a la proteína con la intervención de los tres tipos de ARN.



  • El traslado de información o síntesis proteica ocurre en dos pasos:



  • 1. Transcripción.



    • El gen que va a expresarse es copiado en ARNm y trasladado fuera del núcleo.

    • El ARNm se forma por complementariedad utilizando U en lugar de T.

    • La cadena que se copia es la que posee sentido 3´--- 5´ ya que el primer extremo de ARNm que se forma es el 5´.

    • La enzima que lleva a cabo el proceso es la ARN polimerasa.

    • Una vez sintetizado el ARNm es modificado para hacer posible su salida del núcleo en un proceso llamado maduración en el que:

      • Se eliminan unas secuencias llamadas intrones.

      • Se le añade un GTP al extremo 5´.

      • Se incorpora un poli-A al extremo 3´.

http://3.bp.blogspot.com/_nzqqmbhlg0s/tstzktwdtsi/aaaaaaaaaqi/utdkgbi6wks/s640/transcripcion_adn.jpg

http://aportes.educ.ar/biologia/transcripcion.jpg

Dibujo. Representación de la transcripción y la maduración.

  • 2. Traducción.



    • Es la formación de una cadena de aas a partir de la secuencia de nucleótidos del ARNm.

    • Proceso llevado a cabo por los ribosomas que “leen” el ARNm haciendo corresponder a cada triplete de nucleótidos un aa.

    • ¿Por qué un triplete?

      • Si 1 nucleótido codificara 1 aa sólo tendríamos 4 posibilidades.

      • Si 2 nucleótidos codificaran 1 aa sólo podríamos formar 16.

      • Si 3 nucleótidos codifican 1 aa tenemos 64 posibilidades con lo cual tenemos para los 20 y aún nos sobra.

      • El número de variaciones con repetición se obtiene a partir de la fórmula VRnm = nm donde n es el número de nucleótidos, es decir 4, y m el número en qué los agrupamos.

    • La correspondencia entre tripletes y aas viene determinada por el código genético.

    • Tal código posee dos características:

      • Es universal y por tanto idéntico para todos los organismos.

      • Está degenerado pues existen aas codificados por más de un triplete.

    • El inicio de la traducción es el primer triplete AUG comenzando por el extremo 5´ por lo que todas las proteínas comienzan con el aa metionina (Met).

    • También existen tripletes stop o final de mensaje que marcan el final de la síntesis proteica. Estos son: UAA, UAG y UGA.

http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/b4_informacion/t404_tras_tradu/ejercicios/diapositiva2.gif

    • Cada triplete es llamado codón y se une a un ARNt cuyo anticodón es complementario.

    • Así se aportan los distintos aas a la síntesis de una proteína determinada.

    • El ribosoma actúa acoplando entre sí todas las moléculas y manteniendo la cadena polipeptídica en formación.

    • Al detectar un triplete de finalización las subunidades se separan y se libera la cadena proteica.

http://4.bp.blogspot.com/-berr9thwrqq/t7botmshf6i/aaaaaaaaapc/vrkj4-l0df4/s400/7.1.jpg

http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/polysome.gif

Ejercicios.

  1. Representa con un dibujo la primera fase de la síntesis proteica en células eucariotas.

  2. Investiga el nombra de los 20 aas proteicos a partir de las abreviaturas que aparecen en el código genético. Sigue el orden del mismo de izquierda a derecha y de arriba abajo.

  3. Completa la siguiente tabla utilizando el código genético.

__ __ __ T __ __ __ __ __ __ __ __ ADN 5´ 3´

__ __ __ __ __ __ C A A __ __ __ ADN 3´ 5´

__ __ __ __ G U __ __ U __ __ __ ARNm

__ __ __ __ __ __ __ __ __ A U U Anticodón ARNt

Met __ __ __ __ __ __ __ __ __ Aminoácido

  1. ¿Qué ARNm habrá permitido formar el tetrapéptido Met-Ala-Asp-Pro?



  • Cuestiones 6-15.

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