Trascripción y Traducción - Facultad de Odontologia - … · ADN ARN Proteína Trascripción...

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Trascripción

y

Traducción

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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Tipos de ARN


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Molécula lineal que contiene información genética copiada del ADN.

Tiene regiones codificadoras y regiones no codificadoras como la cabeza o líder y la cola.

Los mensajeros de eucariotas tienen un cap o gorra en el extremo 5’ y una cola polyA en el extremo 3’.

Dirección de la transcipción


El ARN mensajero tiene un principio, una

secuencia y un final.


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• Juega un papel crítico en la síntesis de proteínas llevando AA al

ribosoma

• Tienen una estructura tridimensional muy bien definida

Doble papel:

• adaptador que reconoce al amino ácido

en el extremo 3’

• El anticodón se empareja con el codón en el ARNm

Amino ácido

5’ GTAAAGTCCCTTTAGC 3’

Anti codon

ARNm


Estructura del ARNt


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ARN de transferencia



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ARNnp (nucleadores pequeños)


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ARN ribosómico

P A



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TRANSCRIPCIÓN



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Transcripción


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ARNpolimerasa

3’

3’

5’

5’

ARN

ADN

La transcripción: Síntesis de ARN.

T A C A C G C C G A C G

U C G U G G G C U G C A

(i) Cátedra de Bioquímica - FOUBA

T A C G A A C C G T T G C A C A T C

A U G C U U G G C A A C G U G

Transcripción:

1- Iniciación: Una ARN-polimerasa comienza la síntesis del

precursor del ARN a partir de unas señales de iniciación

"secuencias de consenso " que se encuentran en el ADN.

ARNpolimerasa


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T A C G A A C C G T T G C A C A T C

A U G C U U G G C A A C G U G

Transcripción:

2. Alargamiento: La síntesis de la cadena continúa en

dirección 5'3'. Después de 30 nucleótidos se le añade al

ARN una cabeza (caperuza o líder) de metil-GTP en el

extremo 5‘ con función protectora.

m-GTP

ARNpolimerasa


A U G C U C G U G

Transcripción:

3- Finalización: Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la región

terminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA-polimerasa

añade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamado

ahora ARNm precursor, se libera.

m-GTP

poliA-polimerasa

U A G A A A A A

ARNm precursor


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ARNm

precursor

AAAAAA AUG UAG

cola

4. Maduración (cont.): El ARNm precursor contiene tanto

exones como intrones. Se trata, por lo tanto, de un ARNm no

apto para que la información que contiene sea traducida y se

sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso

de maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira

los intrones y las ARN-ligasas unen los exones, formándose el

ARNm maduro.

ARNm

maduro

Cabeza


Región codificadora del gen

Promotor E1 I1 E2 I2 E3 Terminador

ADN

ARNm

precursor

ARNm maduro

AAAAAA

AAAAAA

AUG UAG

AUG UAG

ATC TAC

Cabeza

Cabeza E1 I1 E2 I2 E3 cola

cola

Maduración del ARNm (Visión de conjunto).


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En el núcleo tiene lugar la transcripción de los genes codificadores de proteínas.

El resultado es un ARN mensajero que posee secuencias de dos tipos: con y sin función codificadora, llamados respectivamente exones e intrones.


Supongamos el siguiente transcrito de ARN de un gen:

ARNm maduro

Los intrones son eliminados mediante la unión de los exones;


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La mayoría de los intrones se degradan

ARNm maduro

Y sólo se genera un ARNm maduro


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Splicing Constitutivo Alternativo

Cada intrón es removido y

todos lo exones son

incorporados al ARNm maduro

Se producen múltiples formas

de ARNm maduros debido al

empalme diferencial de algunos

exones


DNA

mRNA

mRNA

codons

threonine proline glutamate glutamate lysine

amino

acids

•Solo existen 20 amino ácidos – pero 64 codones posibles


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TRADUCCIÓN


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Aminoácido + ATP Aminoácido adenilado + PPi

Aminoácido adenilado + tRNA Aminoacil-tRNA + AMP

aminoacil-tRNA sintetasa

Consumo

2 enlaces

Alta energía



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Inicio de la

traducción


Elongación de la cadena polipeptídica


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Fin de la traducción



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Síntesis de proteínas.


1er aminoácido

ARNt Anticodón

Codón

ARNm

Subunidad menor del ribosoma

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

U A C

Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región

líder del ARNm y el ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que

codifica el principio de la proteína. Se les une entonces el complejo

formado por el ARNt-metionina (Met). La unión se produce entre el

codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta la metionina.

5’ 3’

U G C U U A C G A U A G


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Subunidad menor del ribosoma

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

U A C

Elongación I: se une la subunidad mayor a la menor completándose el

ribosoma. El complejo ARNt-aminoácido2 , la glutamima (Gln) [ARNt-Gln]

se sitúa enfrente del codón correspondiente (CAA).El reconocimiento

activa al EF1 e hidroliza el GTP a GDP + Pi. De forma que el EF1 se

disocia del ribosoma sin llevarse al al aminoacil ARNt al que estaba unido

La región del ribosoma a la que se une el complejo ARNt-Gln se le llama

región aminoacil (A).

5’ 3’

G U U U G C U U A C G A U A G

(i)

Consumo

1 GTP


ARNm AAAAAAAAAAA

P A

A U G C A A

U A C

Elongación II: Se forma el enlace peptídico entre el grupo

carboxilo de la metionina (Met) y el grupo amino del segundo

aminoácido, la glutamina (Gln).

5’


3’


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AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación III: El ARNt del primer aminoácido, la metionina

(Met) se libera.

5’


ARNm 3’


AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación IV: El ARNm se traslada, de tal manera que el

complejo ARNt-Gln-Met queda en la región peptidil del ribosoma,

quedando ahora la región aminoacil (A) libre para la entrada del

complejo ARNt-aa3 . Se consume un GTP para realizar el

desplazamiento

5’ 3’

G U U U G C U G C U U A C G A U A G

ARNm

Consumo

1 GTP


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AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación V: Entrada en la posición correspondiente a la

región aminoacil (A) del complejo ARNt-Cys, correspondiente

al tercer aminoácido, la cisteína (Cys).

5’


ARNm 3’

A C G


AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación VI: Unión del péptido Met-Gln (Metionina-Glutamina)

a la cisteína (Cys).

5’


ARNm 3’

A C G


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AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación VII: Se libera el ARNt correspondiente al segundo

aminoácido, la glutamina (Glu).

5’

U G C U G C U U A C G A U A G

ARNm 3’

A C G


AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación VIII: El ARNm corre hacia la otra posición,

quedando el complejo ARNt3-Cys-Glu-Met en la región peptidil

del ribosoma.

5’


ARNm 3’

A C G


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AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación IX: Entrada del complejo ARNt-Leu correspondiente

al 4º aminoácido, la leucina.

5’


ARNm 3’

A C G

A A U

Leu Cátedra de Bioquímica - FOUBA

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación X: Este se sitúa en la región aminoacil (A).

5’


ARNm 3’

A C G A A U


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AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación XI: Unión del péptido Met-Gln-Cys con el 4º AA, la

leucina (Leu). Liberación del ARNt de la leucina. El ARNm se

desplaza a la 5ª posición

5’


ARNm 3’

A A U


AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación XII: Entrada del ARNt de la leucina, el 5º AA , la

arginina (ARNt-Arg).

5’


ARNm 3’

A A U

G C U


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AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación XIII: Unión del péptido Met-Gln-Cys-Leu con el 5º

aminoácido, la arginina (Arg). Liberación del ARNt de la

leucina (Leu). El ARNm se desplaza a la 6ª posición, se trata

del un codón de finalización o de stop.

5’


ARNm 3’

Arg-Leu-Cys-Gln-Met

G C U


AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

5’


ARNm 3’

Arg-Leu-Cys-Gln-Met

G C U

Finalización I: Liberación del péptido o proteína. Las

subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm.


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ADN

ARN

Proteína

Trascripción

Translación

Traducción


Célula

Eucariótica


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