MECANISMOS DE REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN EN

EUCARIOTAS

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

DOGMA «ACTUALIZADO»

VIRUS PRIONES

REPLICACIÓN DEL ADN

REPLICACION SEMICONSERVATIVA

ENZIMAS DE REPLICACIÓN DEL ADN

• DNA POLIMERASAS• PRIMASAS• HELICASAS• RNASA H• LIGASAS• TOPOISOMERASAS

HORQUILLAS DE REPLICACIÓN

REPLICACIÓN BIDIRECCIONAL Y DISCONTINUA

ENZIMAS ADN POLIMERASAS

FIDELIDAD DE REPLICACION DEL DNA

DNA POLIMERASA

PRUEBA DE LECTURA

ACTIVIDADEXONUCLEASA 3’_5’

Necesidad de IniciadorSentido 5’-3’

LA SÍNTESIS OCURRE EN EL SENTIDO 5’-3’

PROOFREADING

Actividad Exonucleasa 3’-5’

de ADN polimerasa

HELICASA SEPARA LAS HEBRAS

TOPOISOMERASAS

• TOPOISOMERASA CLASE I : CORTAN LOS ENLACES FOSFODIÉSTER EN UNA DE LAS 2 CADENAS

• TOPOISOMERASA CLASE II O GIRASA : CORTAN LOS ENLACES FOSFODIÉSTER DE LAS 2 CADENAS

UNIÓN DE LAS PROTEÍNAS SSB

LA SINTESÍS OCURRE A PARTIR DE UN CEBADOR Y EN SENTIDO 5’-3’

ABRAZADERA DESLIZANTE

ADN POLIMERAS

A

LA HORQUILLA DE REPLICACIÓN SE EXTIENDE

RNASA H DEGRADA EL CEBADOR

EL ESPACIO ES RELLENADO POR LA ADN POLIMERASA

LA LIGASA UNE LOS FRAGMENTOS DE OKAZAKI ENTRE SÍ

REPLICACIÓN CROMOSÓMICA

REPLICACIÓN DEL ADN TELOMÉRICO

CON CADA REPLICACIÓN, EL ADN SE VA ACORTANDO

- RIBONUCLEOPROTEÍNA- TRANSCRIPTASA INVERSA- POSEE CEBADOR DE ARN

MECANISMOS DE REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN EN

EUCARIOTAS

CONCEPTO DE GEN• Un gen es el conjunto de secuencias de ADN de todo tipo, estructurales

(intrones y exones) y reguladoras, necesarias para codificar un producto génico, sea éste un RNA maduro de cualquier tipo o una proteína funcional.

NIVELES DE CONTROL: PARTE 1

Control pre-

transcripcionalDNA

RNA transcripto

primario

Control de

transcripción

Accesibilidad del ADN a la transcripción:• Condensación de la cromatina• Metilación del ADN

• Frecuencia/velocidad de inicio de la transcripción *• Velocidad de la elongación del RNA (poco regulada)• Eficacia de terminación de la transcripción

*Puntos de inicio accesiblesFactores de transcripción

Eficacia de los promotores

DIFERENTES NIVELES DE

EMPAQUETAMIENTO DEL ADN

CONTROL PRE-TRANSCRIPCIONAL

a) Posición precisa de los nucleosomas

b) Retirada de los nucleosomas

c) Avance compatible con la presencia de los nucleosomas

Acetilación de las histonas

REGULACIÓN GENÉTICA DE LA TRANSCRIPCIÓN

REGULACIÓN EPIGENÉTICA

PATRÓN DE METILACIÓN DE LOS GENES DURANTE EL DESARROLLO

CONTROL TRANSCRIPCIONAL

CONTROL TRANSCRIPCIONAL

EL ÚLTIMO PASO…. LA TERMINACIÓN

CONTROL TRANSCRIPCIONAL

TRANSCRIPCION EN PROCARIOTAS: EL OPERÓN

MECANISMOS DE

REGULACIÓN DEL OPERON

FORMA TETRAMÉRICA DEL

REPRESOR

OTRO MODELO DE OPERÓN: EL OPERÓN TRIPTOFANO

TERMINACION DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS

TERMINACION DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS

TRANSCRIPCIÓN (PROCARIOTAS VS. EUCARIOTAS)

1. Relación con la condensación de la cromatina

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

SE PUEDE TRANSCRIBIR TODO EL

ADN EN CUALQUIER MOMENTO

SOLO SE PUEDE TRANSCRIBIR EL

ADN QUE CONSTITUYE LA

EUCROMATINA (CROMATINA

DESCONDENSADA)

2. Parte del genoma que se transcribe

3. El proceso es mucho más complejo que en procariotas

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

GRAN PARTE DEL GENOMA SOLO 35%

4. ARN polimerasas

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

UN SOLO TIPO DE ARN

POLIMERASA PARA

SINTETIZAR ARNm, ARNt Y

ARNr

TRES TIPOS DE ARN

POLIMERASAS

NIVELES DE CONTROL: PARTE 2

Control de

procesamiento del RNA

RNAtranscripto

primario

RNA Maduro

NÚCLEO

Control de transporte del

RNA

• Velocidad de procesamiento (Corte y empalme/Modificaciones)

• Maduración alternativa

• Selección de qué RNAs son transportados• Transporte activo a través de los poros

CITOPLASMA

RNAmaduro

(mRNA)Control de

degradación del RNA

• Estabilidad del mARN maduro

CONTROL POST-TRANSCRIPCIONAL

3 MODIFICACIONES

• Formación y metilación de la caperuza• Corte y poliadenilación del extremo 3’ • Eliminación de los intrones y empalme de los

exones («splicing»)

SPLICING ALTERNATIVO

VIDA MEDIA DEL RNA

tRNAs y rRNAs de procariotas y eucariotas

mRNAs de procariotas

mRNAs de eucariotas

NIVELES DE CONTROL: PARTE 3

Control de traducción

Control de procesamiento

de proteínas

• Frecuencia/velocidad de inicio de la traducción• Velocidad de elongación del polipéptido• Eficacia de terminación de la traducción

• Eficacia de modificaciones postraduccionales

CITOPLASMA

RNAmaduro(mRNA)

Polipéptido

Proteína funcional

Proteína inactiva

Control de actividad de

proteínas

CARÁCTER MONOCISTRÓNICO Y POLICISTRÓNICO DEL mRNA

TRADUCCIÓN

CONTROL DE LA CAPACIDAD Y FRECUENCIA DE LA TRADUCCIÓN DE LOS mRNAs: el caso de la ferritina

CONTROL DE LA CAPACIDAD Y FRECUENCIA DE LA TRADUCCIÓN DE LOS mRNAs: el caso de la hemoglobina

MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES

• Por modificación

de aminoácidos

• Por escisión de las

proteínas

DEGRADACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

• Degradación lisosómica• Degradación citosólica - Ubiquitina - Proteasoma

SEÑALES DESENCADENANTES DE LA UBIQUITINACIÓN

- RESIDUO AMINO TERMINAL- SECUENCIAS PEST