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GENGENFRAGMENTO DE ADN LOCALIZADO EN UN LUGAR ESPECIFICO DEL CROMOSOMASU INFORMACION CODIFICA LA SINTESIS DE UNA PROTEINA ESPECIFICA ???CONCEPTO ANTIGUOSECUENCIA DE ADN QUE GENERA UN PRODUCTO CON FUNCION CELULAR ESPECIFICA

-OJO:- EXISTEN REGIONES REGLADORAS NO SE TRANSCRIBEN

DIFERENCIA ENTRE GENOMA DE PROCARIOTES Y EUCARIOTESDIFERENCIA ENTRE GENOMA DE PROCARIOTES Y EUCARIOTES

PROCARIOTES EUCARIOTES• MOLECULA UNICA DE ADN CIRCULAR• UN SOLO CROMOSOMA

• DESNUDOS

• TRANSCRIPCION Y TRADUCCION SIMULTANEAS

• SIN MADURACION DEL ARN ENTRA TRNSCRIPCION Y TRADUCCION• GENOMA PEQUEÑO• POSEE UNA SOLA COPIA PARA CADA GEN Y SE EXPRESA CASI EN SU TOTALIDAD

• NUMEROSAS MOLECULAS DE ADN LINEA• CADA MOLECULA REPRESENTA UN CROMOSOMA (variable según la especie)• ASOCIADO A PROTEINAS (histonas y otras) •LOCALIZADO EN EL NUCLEO•TRANSCRIPCION Y TRADCCION SEPARADAS EN ESPACIO Y TIEMPO•MADURACION DEL ARN PREVIA A LA TRADUCCION

• GENOMA GRANDE• SOLO SE EXPRESA UNA PEQUEÑA PORCION (5% en homo sapiens)

COMPLEJIDAD DEL GENOMA EUCARIOTACOMPLEJIDAD DEL GENOMA EUCARIOTATIPOS DE SECUENCIAS:- ALTAMENTE REPETIDAS (en la heterocromatina)- 10% del ADN de vertebrados- Secuencias cortas (cientos de nucleotidos)- No hay evidencias de que se expresen- Tres tipos:

Satélites Minisatélites Microsatélites

- MEDIANAMENTE REPETIDAS- 20 a 80% del ADN total- Cientos de bases de longitud que se repiten 50 a 100.000 veces

- 2 tipos: - Secuencias con función codificadora Codifican ARN de transferencia ribosomal y

genes de histonas- Secuencias sin función codificadora Entre 500 y 1000 pares de bases Se desconoce su función

- NO REPETIDAS O DE COPIA UNICA- Nucleótidos que codifican proteínas.

TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓNTRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN

PROCESO GENERAL DE TRASCRIPCIONPROCESO GENERAL DE TRASCRIPCIONElementos Intervinientes:- ADN- ARN polimerasa ADN dependiente- Gen Promotor- Punto de inicio- Burbuja de transcripción- Sustratos: UTP, ATP, GTP Y CTP- Una fuente de energía: los mismos sustratos- Una pirofosfatasa.- Topoisomerasa I- Señal de terminación

TRANSCRIPCION EN PROCARIOTASTRANSCRIPCION EN PROCARIOTAS Poseen un solo tipo de ARN polimerasa

- Complejo proteico constituido por 5 subunidades: α, β, β´, σ, ω- σ resulta indispensable para el reconocimiento el sitio correcto de inicio

por lo tanto se comporta como un “FACTOR DE INICIO”

-Cuando el transcripto ha añadido alrededor de 8 nucleótidos se desprende sigma y la transcripción continuada por el núcleo central

- Promotores Bacterianos: dos secuencias consenso: TATAAT en -10 (caja de Pribnow) TTGACA en -35

SEÑALES DE TERMINACIONSEÑALES DE TERMINACION

TERMINACION INDEPENDIENTE DE RHO

TERMINACION DEPENDIENTE DE RHO

TRANSCRIPCION EN EUCARIOTASTRANSCRIPCION EN EUCARIOTAS

TRES ARN POLIMERASAS:

La ARN polimerasa I transcribe genes del ADN nucleolar que codifican para los ARNr 45S

La ARN polimerasa II transcribe genes del ADN no nucleolar que codifican para todos los ARNm y para la mayoría de los ARNpn.

La ARN polimerasa III transcribe genes del ADN no nucleolar que codifican para los ARNt, los ARNr 5S,los ARNpc y para el resto de losARNpn.

Se unen al promotor por medio de

FACTORES BASALES DE TRANSCRIPCION

que se relacionan con las regiones reguladoras de un gen por medio de

FACTORES DE TRANSCRIPCION ESPECIFICOS

TRANSCRIPCION DE ARNmTRANSCRIPCION DE ARNm PROMOTORES:

- CAJA TATA ( de Hogness-Goldberg) posición – 25

- CAJA CAAT posición – 80

- CAJA CG ubicación variable

ARN transcripto primario o pre-ARN: más largo que el maduro

Señal de terminación: desconocida

AAUAAA: secuencia reconocida por endonuclasa que pone fin al transcripto primario

SEÑAL DE POLIADENILACION (no está presente en histonas)

DIFERENCIAS EN LA TRANSCRIPCION DE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

DIFERENCIAS EN LA TRANSCRIPCION DE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

Existe una sola ARN polimerasa procariota y tres ARN polimerasas eucariotas.

La ARN polimerasa procariota no requiere factores de transcripción. Las eucariotas requieren la presencia de factores de transcripción basales y su actividad es regulada por factores de transcripción específicos.

Las secuencias señalizadoras son diferentes

Código genéticoCódigo genético

En los seres vivos existen 20 aminoácidos diferentes, a partir de los cuales se forman las diferentes proteínas. Cada aminoácido está especificado o codificado por secuencias de tres nucleótidos en el ARN m, llamados codones.

El código genéticoEl código genético

ES UNIVERSAL

Las cuatro bases se unen en “palabras” de tres letras y se obtienen 64 grupos o “combinaciones” diferentes.

61 codones codifican aminoácidos diferentes

3 codones son señal de finalización

No es ambiguo porque cada codón codifica un solo aminoácido

Es degenerado porque cada aminoácido puede ser codificado por más de un codón

No se produce solapamiento de codones

TIPOS DE ARNTIPOS DE ARN

ARN MENSAJERO:

ARNm EUCARIOTA ARNm EUCARIOTA

IntronesIntrones : Segmentos de ARNm que no participan en la síntesis de proteínas.

Exones: Sxones: Segmentos de ARNm que participan en la síntesis de proteínas

CAPPING

POLIADENILACION

EMPALME (SPLICING)

ARN MADUROARN MADURO

MONOCISTRÓNICO

ARN PROCARIOTAARN PROCARIOTA

Secuencias codificadoras continuas, pues carecen de intrones.No sufren modificaciones post-transcripcionales.Son policistrónicos

ARN DE TRANSFERENCIAARN DE TRANSFERENCIA

SON MOLECULAS ADAPTADORAS SOLO 31 ARNt : porque no requieren complementariedad exacta entre

los 3 nucleótidos del codón y anticodón

PROPIEDADES ESPECIFICAS DEL ARNtPROPIEDADES ESPECIFICAS DEL ARNtDebe ser reconocido por una aminoacil ARNt sintetasa que lo una al aminoácido correcto.

Debe tener una región que actúe como sitio de unión para el aminoácido.

Debe tener una secuencia complementaria (anticodón) específica para el codón del ARNm correcto.

MODIFICACIONES DEL pre-ARNtMODIFICACIONES DEL pre-ARNt

ARN RIBOSOMICOARN RIBOSOMICO

ENSAMBLAJE DE SUBUNIDADES CROMOSOMICAS

PROCESO DE TRADUCCION DE PROTENASPROCESO DE TRADUCCION DE PROTENAS

1.ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS O AMINOACILACION

2.TRADUCCION DEL ARNm

1. ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS1. ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS

A. UTILIZACION DE ATP PARA UNIR EL AMINOACIDO A AMP

B. TRANSFERENCIA DEL AMINOACIDO DEL COMPLEJO AL ARNt ESPECIFICO RESULTANDO AMINOACIL -ARNt

2. TRADUCCION2. TRADUCCION

TRES ETAPAS:

INICIACION

ELONGACION

TERMINACION

INICIACIONINICIACION

ELONGACIONELONGACION

TERMINACION TERMINACION

COSTO ENERGÉTICO DE LA SÍNTESIS PROTEICACOSTO ENERGÉTICO DE LA SÍNTESIS PROTEICAPara formar cada enlace peptídico se consumen tres enlaces de alta energía:

- uno en la activación del aminoácido;

- otro en la unión del aminoacil ~ARNt a la subunidad menor del ribosoma;

- el tercero en la translocación del ribosoma.

POLIRRIBOSOMASPOLIRRIBOSOMAS

DIFERENCIAS EN LA TRADUCCION ENRE PROCARIOTA Y EUCARIOTADIFERENCIAS EN LA TRADUCCION ENRE PROCARIOTA Y EUCARIOTA

REGULACION DE LA EXPRESION GENICA EN PROCARIOTESREGULACION DE LA EXPRESION GENICA EN PROCARIOTES

OPERON:

• Genes estructurales: codifican enzimas de la vía metabólica. próximos entre sí por lo tanto son transcriptos en una sola molécula de ARNm policistrónico.

•Promotor:  secuencia de nucleótidos del ADN en donde se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción.

• Operador : secuencia de nucleótidos que se interpone entre el promotor y los genes estructuralesse inserta una proteína reguladora denominadaproteína represora.

OPERON LACOPERON LAC

En ausencia de lactosa el represor se enlaza al operador e impide a la ARN polimerasa insertarse en el sitio promotor con lo cual se interrumpe la transcripción

El represor ejerce su influencia mediante control negativo, puesto su interacción con el ADN inhibe la expresión del operón.

En presencia de lactosa, esta se une a la proteína represora, provocándole un cambio conformacional e incapacitándola para unirse al ADN del operador.

Se transcriben los genes estructurales, apareciendo en el citosol las enzimas que degradarán a la lactosa.

El represor solo puede unirse al operador en ausencia del inductor

OPERO TRIPTOFANO. REPRIMIBLEOPERO TRIPTOFANO. REPRIMIBLE

En presencia de triptófano , el aminoácido (molécula denominada co-represor) se une a la proteína represora constituyendo el complejo represor/co-represor.

COMPARACIÓN ENTRE EL OPERÓN LAC Y EL OPERÓN TRIPTÓFANOCOMPARACIÓN ENTRE EL OPERÓN LAC Y EL OPERÓN TRIPTÓFANO

OPERÓN LAC OPERÓN TRIPTÓFANOOperón inducible, se expresa en presencia de lactosa.

Operón reprimible, se expresa en ausencia de triptófano.

La lactosa es el inductor El triptófano es el co-represor

El represor se sintetiza en forma activa.Actúa solo

El represor se sintetiza en forma inactiva.Actúa en presencia del co-represor

Sus enzima participan en un vía catabólica

Sus enzima participan en una vía anabólica

CONTROL DE TRANSCRIPCION EN EUCARIOTASCONTROL DE TRANSCRIPCION EN EUCARIOTAS

CONTROL A NIVEL TRANSCRIPCIONALCONTROL A NIVEL TRANSCRIPCIONAL

A) Factores de transcripción y la expresión genética:- Secuencia promotora o promotor- Secuencias reguladoras: dos tipos

Intensificadoras  Silenciadoras 

- Factores basales de transcripción- Factores específicos de la transcripción:- Proteínas activadoras - Proteínas represoras

INTERACCION DE FACTORES BASALES Y ESPECIFICOSINTERACCION DE FACTORES BASALES Y ESPECIFICOS

B) La estructura de la cromatina y la expresión genética

- Eucromatina, transcripcionalmente activa, - Heterocromatina, transcripcionalmente inactiva

C) El grado de metilación y la expresión genética

- Presencia de grupos metilo (CH3) en el gen afecta su expresión.

CONTROL A NIVEL DEL PROCESAMIENTO DE ARMmCONTROL A NIVEL DEL PROCESAMIENTO DE ARMm

MECANISMOS DE CONTROL A NIVEL DE LA TRADUCCIÓNMECANISMOS DE CONTROL A NIVEL DE LA TRADUCCIÓN

MECANISMO DE CONTROL DESPUES DE LA TRADUCCIONMECANISMO DE CONTROL DESPUES DE LA TRADUCCION

RESUMEN DE LOS MECANISMOS DE REGULACIÓN GÉNICA EN EUCARIOTAS

Control transcripcional A- Factores de transcripciónB- Grado de condensación de la cromatinaC- Grado de metilación

Control procesamiento del ARNm Empalme alternativo

Control transporte del ARNm Mecanismos que determinan si el ARNm maduro sale o no a citosol

Control traduccional Mecanismos que determinan si el ARNm presente en el citosol es o no traducido

Control de la degradación del ARNm Mecanismos que determinan la supervivencia del ARNm en el citosol

Control de la actividad proteica Mecanismos que determinan la activación o desactivación de una proteína, como así también el tiempo de supervivencia de la misma.