Clase 6 La Síntesis Proteica

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

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Las células de todos los organismos,adquieren por medio de la dieta o porpropia síntesis, los aminoácidosnecesarios para construir las proteínas.

Requerimientos para la síntesis de

Los Aminoácidos y las Proteínas

Requerimientos para la síntesis deproteínas

DNA, RNA,(transferencia, ribosomal omensajero), aminoácidos, enzimas,cofactores, coenzimas y nucleótidostrifosfatados.

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La Síntesis de Proteínas

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¿QUÉ ES UN GEN?

R = Una secuencia de DNA que codifica para un RNA funcional(RNAt, RNAr, RNAi, RNAmi) o que puede codificar para unaproteína.

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¿QUÉ DEFINE UN GEN?

Elementos internos:Elementos internos:•Sitio de inicio detranscripción,•Marco de lectura abierta,•Sitio de terminación.

Elementos accesoriosElementos accesorios (externos):•Secuencias promotoras,•Secuencias inhibidoras,•Elementos de respuesta (TF) afactores externos.w

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Arquitectura estructural del geneucarionte

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Region Reguladora Region Codificante

Gen eucariote

Secuencia de DNA que incluye exones, intrones y regiones de controlno codificantes necesarias para la producción de una proteína o un RNAfuncional.

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La secuencia de nucleótidos de un gen determina lasecuencia de aminoácidos de la proteína

Secuencia de aminoácidos de la proteína URE-3BP de Entamoeba histolytica

Puede haber más de un marco de lectura (6 ORFs)www.g

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La Región Reguladora de un gen es reconocida pordiferentes proteínas que modulan la transcripción.

Promotor del gen de tubulina a de Paracentrotus

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Un gen debe estar abierto (no super empaquetado) para ser leídopor la RNA polimerasa durante la transcripción.

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ESTRUCTURA DE LOS PROMOTORES

EUCARIONTES

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La RNA polimerasa abre la doble hélice de DNAseparando las dos cadenas de la molécula.

Los ribonucleótidos se ensamblan endirección 5' a 3‘

La enzima lee la cadena molde de DNA en ladirección 3' a 5'.

LA TRANSCRIPCIÓN

dirección 3' a 5'.La cadena de RNA recién sintetizada es

complementaria, a la cadena moldeLa cadena inactiva de DNA (no transcripta)

es idéntica pero se reemplaza timina (T) poruracilo (U).

El RNA recién sintetizado se separa de lacadena molde de DNA.

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EVENTOS IMPORTANTES EN LA TRANSCRIPCIÓN

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La RNA polimerasa

Tipo Molécula sintetizada

Cataliza la adición de nucleótidos de DNA. Estas enzimassintetizan nuevas cadenas sólo en la dirección 5' a 3', añadiendonucleótidos uno a uno al extremo 3' de la cadena creciente.

Tipo Molécula sintetizada

I RNA ribosomal

II RNA mensajero

III RNA de transferencia

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Están constituidos por dos subunidades, cada una de las cuales estáformada por un complejo de RNA ribosomal y proteínas.

Los ribosomas

Tipo de molécula de RNA que se encuentra junto con proteínascaracterísticas en los ribosomas; se transcribe a partir del DNA de losbucles de cromatina que forman el nucléolo.

RNA ribosomal

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Clase de RNA pequeños con dos sitios funcionales

1) Reconoce un aminoácido específico activado2) El otro sitio lleva el triplete de (anticodón) para eseaminoácido.

Cada tipo de tRNA acepta un aminoácido activado específico ylo transfiere a una cadena polipeptídica naciente, según loespecifica la secuencia de nucleótidos del mRNA que está siendo

RNA de transferencia (Lat. trans, a través + ferre, llevar)

Los RNAt son necesarios para acarrear los aminoácidos desde elcitosol hasta el ribosoma en donde se construirá el nuevopolipéptido.

Estas reacciones son catalizadas por un grupo de enzimasactivadoras (sintetasas), que necesitan de Mg2+ y energía en formade ATP para funcionar.

especifica la secuencia de nucleótidos del mRNA que está siendotraducido.

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Generalmente, se le representa con tres brazos en forma detrébol, uno de los cuales porta el triplete anticodón (la formareal es de L)

Los RNAt

RNA de transferenciawww.g

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El RNA mensajero

Un tipo de moléculas de RNA, cada una de las cuales escomplementaria de una hebra de DNA. Lleva la informacióngenética del cromosoma a los ribosomas, donde se traduce aproteína.

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RNA mensajero

Transcripción y Traducción

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La secuencia de nucleótidos se puede diferenciar ensegmentos más o menos grandes llamados intrones (nocodificadas) y exones (codificada)

Al RNA premensajero se cortan los intrones (RNA maduro)

Maduración del RNAm eucarionte

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La secuencia de tripletes, codones del RNAm, es traducidaen una secuencia de aminoácidos.

Se unen mediante enlaces peptídicos originando laestructura primaria de la proteína.

Al finalizar la síntesis del polipéptido, este tomará la

LA TRADUCCIÓN

Al finalizar la síntesis del polipéptido, este tomará laconformación necesaria y se unirá a las moléculas debidas paradesempeñar su función como proteína activa.

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Ribosomas (El sitio de traducción proteica)

Están constituidos por dos subunidades, cadauna de las cuales está formada por uncomplejo de RNA ribosomal y proteínas.

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Procariota Eucariota

Los dos super-reinos Eucaria y bacteria tienen ribosomas distintos,

pero homólogos

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El RNA mensajero se une a lasubunidad menor del ribosoma.

El aminoácido iniciador (unido aRNAt) forma un complejo de iniciación.

1) Inicio de la Traducción

Complejo de pre-iniciación

Complejo de iniciación

El RNAt con el aminoácido iniciadorse aparea con un triplete nucleotídicoo codón específico presente en elRNAm (comienzo de la cadenapolipeptídica)

Requerimientos necesarios GTP(energía) y factores de iniciación.w

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Se prolonga la cadena polipeptídica por launión de aminoácidos sucesivos.

RNAt aparea sus bases respondiendo a uncodón específico del RNAm.

2) Elongación de la Traducción

Requerimientos, unión de la subunidadpesada del ribosoma, energía en forma deGTP, factores de elongación y detransferasas.

GTP

GDP

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Elongación

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El Código Genético

Aminoácidos hidrofóbicos ---hidrofílicos

Máxima amortiguación en cambios puntualeswww.g

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Es la correspondencia entre los codones (grupo de tres nucleótidos) y losaminoácidos.

El codón, constituye una palabra en el lenguaje de los ácidos nucléicos y estapalabra es traducida por un aminoácido.

El código es universal, desde las bacterias hasta el hombre.

La interpretación de los codones por aminoácidos es igual en todas las células,todas "leen" de la misma manera los genes.

El Código Genético

Transcripción y Traducción

todas "leen" de la misma manera los genes.

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El código esta basado en tripletes, sin puntuaciones nisobrelapamientos.Es un código degenerado.No es ambiguo.

Existe 1 codon de Inicio y tres codones de término.AUG Eventualmente puede aparecer GUG y

UUG

Transcripción y Traducción

El código genético es universal.

Siempre y cuando no se considere el código de losorganelos (vgr: UGA = Trp en mitocóndria)

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El RNAm encuentra un “codónde terminación o sin sentido” (nocodifica para ningún aminoácido)

3) Terminación y Liberación

codifica para ningún aminoácido)

Se libera el polipéptido delribosoma, por los factores deliberación.

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La conformación tridimensional delpolipéptido le da su característica activa.

Antes o después del plegamiento, elpolipéptido puede experimentar unatransformación:

4) Plegamiento y Transformación:

- Elimina el aminoácido iniciador.

- Introduce grupos fosfatos, metilos,carboxilos u otros.

-Modificaciones postraduccionales:Glicosilaciones, unión de grupos prostéticos., coenzimas,metales, ubiquitinación, zumoilación, fosforilación,cortes proteolíticos (zimógenos), puentes disulfuro,péptido señal… w

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MAPA CONCEPTUAL: Síntesis Proteica

Ribosoma

ADN ARNm ARNt ARNrTranscripción

Du

pli

caci

ón

Heterocromatina(condensada)

Territorios nocodificantes, y

elementos regulatorios.

Eucromatina

(laxa o abierta)

Gen o región codificante definidapor un marco de lectura abierto

y regiones no codificantesaccesorias.

Regiones Intrónicas (nocodificantes)

Exónicas (codificantes

Decodificadordel códigogenético

Regiónestructural ycatalítica del

ribosoma

Traducción

Etapas de la Traducción (lectura y decodificación del ORF ):

Inicio (separación de las subunidades del ribosoma y unión al RNAm)Elongación (formación de enlaces peptídicos de los aa llevados por RNAt),Termino (disociación de la proteína del ribosoma por un codón de STOP)

Plegamiento y modificaciones postraduccionales que definen laregulación de la actividad proteica

Etapas de la Transcripción:Inicio: apertura del DNA, reclutamiento de la RNApolElongación: Avance de la RNApol sobre el molde de DNATermino: Liberación de la RNApol y del RNAm del DNA.w

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INTEGRA LO APRENDIDO:

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