3y 4

TRANSCRIPCION

Y

TRADUCCION

ÁCIDO RIBONUCLEICO

RNA O ARN

EL RNA DIFIERE DEL ADN EN

CONTIENE UNA RIBOSA EN

VEZ DE LA DESOXIRRIBOSA

UN URACILO EN VEZ DE LA

TIMINA

EL RNA ES DE CADENA

SENCILLA EL ADN DOBLE

AL IGUAL QUE EL ADN, SE

REFIERE A LA SECUENCIA DE

LAS BASES NITROGENADAS

QUE CONSTITUYEN SUS

NUCLEÓTIDOS.

ESTRUCTURA

PRIMARIA DEL ARN

ESTRUCTURA

SECUNDARIA

CUANDO EN UNA MISMA

CADENA, EXISTEN REGIONES

CON SECUENCIAS

COMPLEMENTARIAS CAPACES

DE APAREARSE.

ESTRUCTURA

TERCIARIA

CLASES DE RNA

RNA m – RNA mensajero.

CARACTERISTICAS:

• ES UNA COPIA DE UN GENE.

• ACTÚA COMO UN FOTOCOPIA DE LA

SECUENCIA DE UN GENE.

• TIENE UNA SECUENCIA COMPLEMENTARIA A

UN HILO DEL ADN E IDÉNTICO AL OTRO HILO.

• EL RNA ACTÚA COMO MENSAJERO PARA

LLEVAR LA INFORMACIÓN ALMACENADA EN EL

ADN DEL NÚCLEO AL CITOPLASMA DONDE EL

RIBOSOMAS PUEDE HACER UN PROTEÍNA.

• CADA ARNm TIENE INFORMACIÓN PARA

SINTETIZAR UNA PROTEINA DETERMINADA.

• SU VIDA MEDIA ES CORTA

RNA t – RNA de transferencia.

CARACTERÍSTICAS:

• SON MOLÉCULAS DE TAMAÑO PEQUEÑO.

• POSEEN EN ALGUNAS ZONAS ESTRUCTURA

SECUNDARIA, LO QUE VA HACER QUE EN LAS ZONAS

DONDE NO HAY BASES COMPLEMENTARIAS

ADQUIERAN UN ASPECTO DE BUCLES, COMO UNA

HOJA DE TREBOL.

• LOS PLEGAMIENTOS SE LLEGAN A HACER TAN

COMPLEJOS QUE ADQUIEREN UNA ESTRUCTURA

TERCIARIA

• SU MISIÓN ES UNIR AMINOÁCIDOS Y

TRANSPORTARLOS HASTA EL ARNM PARA

SINTETIZAR PROTEINAS.

• EL LUGAR EXACTO PARA COLOCARSE EN EL ARNM LO

HACE GRACIAS A TRES BASES, A CUYO CONJUNTO SE

LLAMAN ANTICODÓN (LAS COMPLEMENTARIAS EN EL

ARNm SE LLAMAN CODÓN).

RNA r – RNA ribosomico.

CARACTERISTICAS:

• ES UNO DE LOS COMPONENTES

ESTRUCTURALES DEL RIBOSOMA.

• CADA RNA r PRESENTA CADENA DE

DIFERENTE TAMAÑO, CON ESTRUCTURA

SECUNDARIA Y TERCIARIA.

• FORMA PARTE DE LAS SUBUNIDADES

RIBOSÓMICAS CUANDO SE UNE CON

MUCHAS PROTEINAS.

• ESTÁN VINCULADOS CON LA SÍNTESIS

DE PROTEINAS.

RNA n – RNA nuclear.

CARACTERISTICAS:

• ESTA IMPLICADO EN LA MAQUINARIA QUE

PROCESA LOS RNA QUE VIAJAN ENTRE EL

NÚCLEO Y EL CITOPLASMA.

• SE SINTETIZA EN EL NUCLEOLO.

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA

MOLECULAR

EL ADN TIENE LA INFORMACIÓN PARA HACER

LAS PROTEÍNAS DE LA CÉLULA. YA QUE

MUCHAS DE ESTAS PROTEÍNAS FUNCIONAN

COMO ENZIMAS EN LAS REACCIONES QUÍMICAS

QUE TIENEN LUGAR EN LA CÉLULA,TODOS LOS

PROCESOS CELULARES DEPENDEN, EN ÚLTIMA

INSTANCIA, DE LA INFORMACIÓN CODIFICADA

EN EL ADN.

EN EL PROCESO DE SINTESIS DE

PROTEINAS, EXISTE UNA MOLÉCULA, EL

RNA, QUE ACTÚA DE INTERMEDIARIA. POR

LO TANTO, EN EL PROCESO DE EXPRESIÓN

DE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN LOS

GENES HAY DOS ETAPAS:

ADN RNA PROTEINAS

LA PRIMERA SE DENOMINA TRANSCRIPCIÓN Y

LA SEGUNDA TRADUCCIÓN

ESTO SE HA DADO EN LLAMAR EL "DOGMA

CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR"

TRANSCRIPCIÓN

EL PROCESO DE TRANSCRIPCIÓN,

CONSISTE EN HACER UNA COPIA

COMPLEMENTARIA DE UN TROZO

DE ADN.

EN UNA PRIMERA ETAPA, UNA ENZIMA, LA RNA-POLIMERASA SE

ASOCIA A UNA REGIÓN DEL ADN,DENOMINADA PROMOTOR, LA

ENZIMA PASA DE UNA CONFIGURACIÓN CERRADA A ABIERTA, Y

DESENROLLA UNA VUELTA DE HÉLICE, PERMITIENDO LA

POLIMERIZACIÓN DEL RNA A PARTIR DE UNA DE LAS HEBRAS DE

ADN QUE SE UTILIZA COMO PATRÓN.

LA RNA-POLIMERASA, SE DESPLAZA POR

LA HEBRA PATRÓN, INSERTANDO

NUCLEÓTIDOS DE ARN, SIGUIENDO LA

COMPLEMENTARIEDAD DE BASES, POR

EJEMPLO:

Secuencia de ADN:

3'... TACGCT...5„

Secuencia de RNAm:

5'...AUGCGA...3'

CUANDO SE HA COPIADO TODA LA HEBRA, AL FINAL DEL

PROCESO , LA CADENA DE ARN QUEDA LIBRE Y EL ADN SE

CIERRA DE NUEVO, POR APAREAMIENTO DE SUS CADENAS

COMPLEMENTARIAS.

DE ESTA FORMA, LAS INSTRUCCIONES GENÉTICAS COPIADAS O

TRANSCRITAS AL RNA ESTÁN LISTAS PARA SALIR AL

CITOPLASMA.

EL ADN, POR TANTO, ES LA "COPIA MAESTRA" DE LA

INFORMACIÓN GENÉTICA, QUE PERMANECE EN "RESERVA"

DENTRO DEL NÚCLEO.

EL RNA, EN CAMBIO, ES LA "COPIA DE TRABAJO" DE LA

INFORMACIÓN GENÉTICA.

ESTE RNA QUE LLEVA LAS INSTRUCCIONES PARA LA SINTESIS

DE PROTEINAS SE DENOMINA RNA MENSAJERO.

RNA m – RNA mensajero.

CARACTERISTICAS:

• ES UNA COPIA DE UN GENE.

• ACTÚA COMO UN FOTOCOPIA DE LA

SECUENCIA DE UN GENE.

• TIENE UNA SECUENCIA COMPLEMENTARIA A

UN HILO DEL ADN E IDÉNTICO AL OTRO HILO.

• EL RNA ACTÚA COMO MENSAJERO PARA

LLEVAR LA INFORMACIÓN ALMACENADA EN EL

ADN DEL NÚCLEO AL CITOPLASMA DONDE EL

RIBOSOMAS PUEDE HACER UN PROTEÍNA.

• CADA ARNm TIENE INFORMACIÓN PARA

SINTETIZAR UNA PROTEINA DETERMINADA.

• SU VIDA MEDIA ES CORTA

T

R

A

N

S

C

R

I

P

C

I

O

N

TRADUCCION

EL ARN MENSAJERO ES EL QUE LLEVA LA INFORMACIÓN

PARA LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS, ES DECIR,

DETERMINA EL ORDEN EN QUE SE UNIRÁN LOS

AMINOÁCIDOS.

ESTA INFORMACIÓN ESTÁ CODIFICADA EN FORMA DE

TRIPLETES, CADA TRES BASES CONSTITUYEN UN CODON

QUE DETERMINA UN AMINOACIDO.

LAS REGLAS DE CORRESPONDENCIA ENTRE CODONES Y

AMINOÁCIDOS CONSTITUYEN EL CODIGO GENETICO.

LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS O TRADUCCIÓN TIENE LUGAR EN

LOS RIBOSOMAS DEL CITOPLASMA. LOS AMINOÁCIDOS SON

TRANSPORTADOS POR EL ARN DE TRANSFERENCIA,

ESPECÍFICO PARA CADA UNO DE ELLOS, Y SON LLEVADOS

HASTA EL ARN MENSAJERO, DÓNDE SE APAREAN EL CODÓN

DE ÉSTE Y EL ANTICODÓN DEL ARN DE TRANSFERENCIA, POR

COMPLEMENTARIEDAD DE BASES, Y DE ÉSTA FORMA SE

SITÚAN EN LA POSICIÓN QUE LES CORRESPONDE.

UNA VEZ FINALIZADA LA SÍNTESIS DE UNA PROTEÍNA, EL

ARN MENSAJERO QUEDA LIBRE Y PUEDE SER LEÍDO DE

NUEVO. DE HECHO, ES MUY FRECUENTE QUE ANTES DE QUE

FINALICE UNA PROTEÍNA YA ESTÁ COMENZANDO OTRA, CON

LO CUAL, UNA MISMA MOLÉCULA DE ARN MENSAJERO,

ESTÁ SIENDO UTILIZADA POR VARIOS RIBOSOMAS

SIMULTANÉAMENTE.

AMINOACIDOS

ASPECTOS, NATURALEZA Y BIOQUIMICA

DEL CODIGO GENETICO

LOS CODONES DEL CODIGO SON TRIPLETES.

PARA PODER CODIFICAR LOS 20 AMINOACIDOS NATURALEZ SE NECESITA QUE

CADA AMINOACIDO VENGA ESPECIFICADO POR UNA SECUENCIA DE 3

NUCLEOTIDOS, LLAMADA TRIPLETE O CODON.

LOS TRIPLETES NO SE SOLAPAN

UNAS DE LAS PROPUESTAS INICIALES PARA LA DISTRIBUCION DE LOS CODONES EN EL

RNAm FUE QUE TRIPLETES CONTIGUOS COMPARTIERAN NUCLEOTIDOS.

EN LA HIPOTESIS SOLAPANTE, LA SECUENCIA DEL PRIMER TRIPLETE RESTRINGE LAS

POSIBLES SECUENCIAS DEL SEGUNDO, ESTAS A SU VEZ LAS DEL TERCERO Y ASI

SUCESIVAMENTE, POR LO QUE LA SECUENCIA DE AMINOACIDOS DE LAS PROTEINAS

ESTARIA CONDICIONADA, NO PODRIA SER CUALQUIERA.

PUESTO QUE ESTAS PREVISIONES NO SE CUMPLEN EN LA REALIDAD, SE PUDO

DEMOSTRAR QUE LA HIPOTESIS SOLAPANTE ES INCORRECTA, LOS TRIPLETES NUNCA

COMPARTEN NUCLEOTIDOS, NO SE SOLAPAN. ESTO ES ASI PARA EL CODIGO GENETICO

DE TODOS LOS SERES VIVOS.

EXISTEN TRES MARCOS O PAUTAS DE LECTURA

EL HECHO DE QUE LOS CODONES CONTIGUOS NE SE SOLAPEN NO IMPLICA

EXISTA SEÑAL DE SEPARACION ENTRE ELLOS.

COMO CONSECUENCIA, EN PRINCIPIO LA LECTURA DE UN RNAm EN LA

TRADUCCION SE PODRIA INICIAR EN CUALQUIER NUCLEOTIDO, LO QUE

DEFINIRIA A ESTE COMO EL PRIMER NUCLEOTIDO DEL CODON DE INICIO DE LA

TRADUCCION.

ESTO SIGNIFICA LA EXISTENCIA POTENCIAL DE TRES MENSAJES EN CUALQUIER

RNAm, DEPENDIENDO DE EN QUE NUCLEOTIDO SE INICIE LA LECTURA DE LOS

CODONES; SE HABLA DE TRES MARCOS O PAUTAS DE LECTURA.

LA TRADUCCION DEL RNAm SIGUIENDO CADA UNO DE ELLOS FORMARIA TRES

POLIPEPTIDOS DISTINTOS.

SIN EMBARGO EN LA TRADUCCION NO SE MANIFIESTA ESTA APARENTE

AMBIGÜEDAD. UNA VEZ INICIADA LA TRADUCCION SEGÚN UN MARCO DE

LECTURA, SE PUEDE DECIR QUE LOS OTROS DOS CARECEN DE

INFORMACION. SIN EMBARGO, UNO DE LOS OTROS MARCOS PUEDE

REPRESENTAR UN MENSAJE VALIDO PARA OTRO GEN DISTINTO.

ESTE ES EL MECANISMO UTILIZADO A VECES PARA FORMAR DOS O MAS

PROTEINAS RELACIONADAS A PARTIR DE UN MISMO TRANSCRITO. TAMBIEN

ES EL RESULTADO DE ALGUNAS MUTACIONES PUNTUALES, AQUELLAS EN

LAS QUE SE INSERTAN O ELIMINAN NUCLEOTIDOS EN NUMERO NO MULTIPLO

DE TRES.

MODELO DE REPRESENTACION DEL CODIGO GENETICO

SE HAN ELABORADO DIVERSOS MODELOS PARA REPRESENTAR

EN FORMA CLARA Y SENCILLA LA CORRELACION EXISTENTE

ENTRE CODONES DE RNAm Y AMINOACIDOS DEL POLIPEPTIDO

TRADUCIDO.

EN TODOS ELLOS, LA SECUENCIA DEL TRIPLETE SE REFIERE AL

CODON DEL RNAm, NUNCA SE INDICA COMO TRIPLETE DEL ADN

NI COMO TRIPLETE ANTICODON DEL RNAt.

LAS BASES DE CADA CODON SE NUMERAN, COMO SIEMPRE, EN

LA DIRECCION 5‟ DEL CODON Y LA 3‟, LA MISMA EN LA QUE SE

SINTETIZA EL RNAm; ASI, LA 1‟ POSICION ES EL EXTREMO 5‟ DEL

CODON Y LA 3‟ POSICION EN SU EXTREMO 3‟.

A) FORMATO EN TABLA:

ES LA REPRESENTACION

MAS COMUNMENTE

USADA, UTILIZA FILAS Y

COLUMNAS, A MODO DE

TABLA DE DOBLE

ENTRADA

B) FORMATO CIRCULAR

ES UN MODELO MAS RECIENTE POSIBLEMENTE MAS SENCILLO Y FACIL DE UTILIZAR,

EMPLEA CIRCULOS CONCENTRICOS EN LOS QUE SE INDICAN, DEL CENTRO HACIA

FUERA, LOS TRES NUCLEOTIDOS DEL CODON Y EL AMINOACIDO QUE CODIFICA.

EL CODON AUG, EL UNICO QUE CODIFICA METIONINA, ES

RESPONSABLE COMO CULQUIER OTRO CODON DE LA

INCORPORACION DEL AMINOACIDO CORRESPONDIENTE AL

POLIPEPTIDO, PERO AL MISMO TIEMPO POSEE LA

PARTICULARIDAD DE ACTUAR DE FORMA ESPECIFICA

COMO CODON DE INICIO EN LA MAYORIA DE LOS CASOS.

ES DECIR, LA SINTESIS DE LA MAYORIA DE LAS PROTEINAS

COMIENZA CON UN CODON AUG; ELLO EXPLICA QUE

METIONINA SIEMPRE OCUPE LA POSICION 1 DE CUALQUIER

POLIPEPTIDO RECIEN SINTETIZADO

CODON DE INICIO

CODONES DE TERMINACION

SE PUEDE OBSERVAR EN EN LAS REPRESENTACIONES DEL CODIGO

GENETICO QUE LOS CODONES UAA, UAG Y UGA NO CODIFICAN AMINOACIDO

ALGUNO, SINO QUE CAUSAN LA FINALIZACION DE LA SINTESIS PROTEICA. SE

LE DENOMINA CODONES DE TERMINACION, DE PARO, CODONES “STOP” O

TAMBIEN CODONES SIN SENTIDO.

LA PRESENCIA DE TRES CODONES DE TERMINACION EN UN TOTAL DE 64

INDICARIA QUE, ESTADISTICAMENTE, LA SINTESIS NO SE ALARGARIA MAS

ALLA DE UNOS 20 AMINOACIDOS ( 3/64 = 4.7 %). SIN EMBARGO, LA REGION

ESTRUCTURAL DE LOS GENES PARA PROTEINAS CONTIENE UNA

FRECUENCIA MUCHO MENOR DE CODONES DE TERMINACION.

LA REGION DEL ADN COMPRENDIDA ENTRE UN CODON DE INICIO Y UNO DE

TERMINACION SE LLAMA “MARCO ABIERTO DE LECTURA” (OPEN READING

FRAME, ORF).

POR EJEMPLO, PARA UNA PROTEINA DE MASA 60 kDa SE REQUERIRIA UN

MARCO ABIERTO DE LECTURA CON UNOS 545 CODONES ( MASA MEDIA DE UN

RESIDUO AMINOACIDO = 110 Da; 60. 000 Da / 110 Da = 545)

DEGENERACION

ESTA ES UNA DE LAS CARCTERISTICAS MAS LLAMATIVAS DEL

CODIGO.

SE ENTIENDE POR DEGENERACION EL HECHO DE QUE UN

AMINOACIDO ESTA CODIFICADO POR MAS DE UN CODON; A LOS

CODONES QUE CODIFICAN AL MISMO AMINOACIDO SE LES

LLAMA CODONES SINONIMOS.

AUNQUE A PRIMERA VISTA PUEDE PARECERLO, ELLO NO

SUPONE INDEFINICION O AMBIGÜEDAD ALGUNA, PUES UNA

SECUENCIA CONCRETA DE BASES DEFINE INEQUIVOCAMENTE

LOS AMINOACIDOS QUE DEBEN INCORPORARSE; ASI HABRIA

AMBIGÜEDAD SI UN MISMO CODON CODIFICASE VARIOS

AMINOACIDOS. LA DEGENERACION ES UNA CONSECUENCIA

DIRECTA DEL SUPERAVIT DE CODONES SOBRE AMINOACIDOS ( 64

TRIPLETES POSIBLES Y SOLO 20 AMINOACIDOS)