REGULACION de la TRANSCRIPCION y de la EXPRESION GENICA Curso de Biología Molecular y Genómica...
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REGULACION de la TRANSCRIPCION y de la EXPRESION GENICA
Curso de Biología Molecular y Genómicapara Profesores de Enseñanza Media
2014
Dr. Héctor Toledo
Facultad de Medicina, Universidad de Chile
¿ Cómo se organiza el genóma?
La Unidad transcripcional
Operón bacteriano
¿Es el mRNA eucarióntico complementario al DNA cromosomal?
intrones y exones en genes eucariontes
En bacterias la transcripción y la traducción están acopladas
DNA
Ocurre en el núcleo
Transcrito primario no es funcional
Nucleus
Transcripción en eucariontes
ExportG AAAAAA
RNA
Transcription
G AAAAAA
RNAProcessing
mRNA
¿Cómo se realiza la maduración del mRNA?
Procesamiento del transcrito primario
• “Capping” en el extremo 5’
• Poliadenilación en el extremo 3’
• Splicing o remoción de intrones
CAPPING en el extremo5´
- Eficiencia de la
Traducción
- Estabilidad del RNA mensajero
7-metilguanosina
enlace 3´-5´fosfodiester
enlace 5´-5´trifosfato
Término de la síntesis del RNA mensajero y síntesis de la cola
de poliA
Poliadenilación en el extremo 3’
- Eficiencia de la
Traducción
- Estabilidad del RNA mensajero
Splicing o remoción de intrones
¿Existen Señales de Splincing que den cuenta de este
proceso?
Sitio de splicing 5’ Punto de
ramificación
Sitio de splicing3’
GU.....................................A........................ …AG
Intron
Señales de Splicing
¿Cómo se realiza este proceso?
Mecanismo de splicing
Ataque Nucleofílico
enlace fosfodiester inusual5’-3’ and 5’-2’
Ataque Nucleofílico
¿Qué moléculas participan en este evento?
PROCESAMIENTO ALTERNATIVO
• Varias señales de poliadenilación
• Varias señales de splicing
Mecanismo de regulación de las síntesis de proteínas en eucariontes mediante RNA interferente
Cell, 150: 895-908, 2012
¿Podemos utilizar este mecanismo en beneficio de la salud?
Terapia Génica
Alcoholismo
Genómica funcional
GenomasInformación
Genómica
GenesExpresión
Transcriptómica
MetabolitosComposiciónCuantificaciónMetabolómica
ProteínasEstructuraActividadProteómica
OrganismoFenotipo
Salud y enfermedad
La revolución de les ciencias “ómicas”La revolución de les ciencias “ómicas”
¿Como explorar el genoma?
Niveles de análisis de la función génica
Proteómica
Análisis de la función de los genes.
Transformándose en el campo central de la genómica funcional.
Se inicia en 1970s con el diseño de los geles-2D.
Alcanza su desarrollo en 1990s con la adaptación de la espectrometría de masa a los problemas biológicos
Proteómica de expresión: su objetivo es medir los niveles de proteínas
después de someter el modelo experimental a un estímulo e identificar las proteínas que
cambian.
Electroforesis en geles de poliacrilamida en condiciones desnaturante
Electroforesis en geles de poliacrilamida: método de análisis de proteínas
Isoelectroenfoque
Electroforesis bidimensional
Helicobacter pylori
Estrés
Lumen
Tejido
Limitación de Nutrientes
Peristaltismo
Receptores Quimiotácticos
Efectores
Huésped
BicarbonatoArginina
Otras moléculas
Secreción gástrica
Respuesta al pH ácidoRespuesta al pH ácido
¿Se modifica el contenido de proteínas de H. pylori l al exponer la bacteria a un pH levemente ácido ?
Análisis mediante electroforesis bidimensional.
Las células se incubaron a pH 7 o pH 6 por 1 hora en presencia de metionina S35.
pH 6pH 7
¿Cómo podemos identificar la identidad de cada mancha?
¿Qué es lo que la espectrometría de masa hace?
1. Es la técnica que mejor determina la masa de las moléculas
2. Da información sobre la estructura química de las moléculas
¿Qué nos permite obtener la espectrometría de masa?
Identificar, verificar y cuantificar moléculas
EntradaFuente de iones
Analizador de masa Detector
Base deDatos
High Vacuum System
Diagrama de un espectrómetro de masa
h Laser
1. Laser ioniza las moléculas.
2. Las molécules (M) se ionizan por transferencia de protones
XH+ + M MH+ + X.
MH+
MALDI: Matrix Assisted Laser Desorption Ionization
+/- 20 kV Grid (0 V)
Muestra
El resultado que muestra el espectro de masas
Re
lativ
e A
bun
dan
ce
Mass (m/z)
0
10000
20000
30000
40000
50000 100000 150000 200000
MH+
(M+2H)2+
(M+3H)3+
Espectro MALDI TOF de IgG
Inlet
Ionization
Mass Analyzer
Mass Sorting (filtering)
Ion Detector
Detection
Ion Source
• Solid• Liquid• Vapor
Detect ionsForm ions
(charged molecules)Sort Ions by Mass (m/z)
1330 1340 1350
100
75
50
25
0
Mass Spectrum
Summary: acquiring a mass spectrum
Fin
Gracias por su atención