3er Parcial Teoria Flashcards
Es el primer paso de la expresión génica y consiste en la SÍNTESIS de una cadena de ARN COMPLEMENTARIA y ANTIPARALELA, a la secuencia de nucleótidos de una CADENA MOLDE (de ADN) que tiene una secuencia de nucleótidos IDÉNTICA a la CADENA CODIFICADORA (cadena opuesta de ADN que se va a transcribir, excepto por la timina que sustituye por uracilo).
- TRANSCRIPCCIÓN
REPLICACIÓN:
- Síntesis de ADN.
- Dependiente del molde.
- Dependiente de cebador.
- 5´-3´
- Copias simples de ambas cadenas.
- Fases: Iniciación, elongación, terminación.
- Correción de errores (Exónucleasas 3´-5´).
TRANSCRIPCIÓN
- Síntesis de ARN.
- Dependiente del molde.
- No requiere cebador.
- 5´-3´.
- Copias múltiples de una región de una cadena.
- Fases: PREINICIACIÓN, iniciación, elongación, terminación.
No actividad de exonucleasas (no hay corrección de errores).
En ambos se requiere de una enzima polimerasa que ocupa como base un molde.
Diferencias y semejanzas entre Replicación y transcripción.
GEN: Unidad del ADN que se puede transcribir.
Es un CONJUNTO de SECUENCIAS que CODIFICAN para potenciales productos funcionales (RNAm, RNAr, RNAt).
GEN
LOCUS: posición determinada de un gen en el cromosoma.
Ej: 22p11.2.
- Primer número: Cromosoma.
- Letra: Brazo del cromosoma.
- p (petit): se encuentra sobre el brazo corto del cromosoma.
q (queue=cola): en el brazo largo del cromosoma. - Números finales: Especifican la posición sobre el brazo.
Ej: 11.2, se lee “uno uno punto dos”. - Primer número (de los finales): región.
- Segundo núm: banda.
- Tercer num: Subbanda.
LOCUS
Hebra del ADn con la misma secuencia que el RNA (codificante, informativa, no molde, no transcrita, positiva).
NO se usa para la transcripción. Tiene una secuencia IDÉNTICA al ARN que se va a generar durante la transcripción de este segmento, hará copia idéntica. El ARN tendrá URACILO en lugar de timina.
HEBRA SENTIDO (No molde)
Hebra molde de la RNA polimerasa (No codificante, transcrita, no informativa, negativa). Va de 3’ - 5’.
Por complementariedad une bases nitrogenadas. A partir de esta se crea un ARN que se llama TRANSCRITO, este es una copia complementaria de la hebra no molde (codificante).
HEBRA ANTISENTIDO (complementaria)
Regiones:
promotoras, intrones (no codificantes), exones (codificantes), región de terminación.
Estructura del gen
EXONES: regiones codificantes del DNA que serán retiradas para la transcripción de los genes.
UNIDAD TRANSCRIPPCIONAL: Segmento del DNA comprendido entre la INICIACIÓN y la TERMINACIÓN de la transcripción. Puede ser:
- MONOCISTRÓNICA: unidad transcripcional con UN solo GEN (EUCARIONTES). Se puede hacer mejor haciendo independiente la transcripción.
- POLICISTRÓNICA: unidad transcripcional con MÁS de un GEN (PROCARIONTES).
NOMENCLATURA TRANSCRIPCIONAL
Origen de la transcripción (punto 0, donde inicia la transcripción).
- Secuencias Corriente ARRIBA (izquierda del origen, son negativos).
- Secuenciad Corriente ABAJO (derecha del origen, son positivos).
- Las secuencias promotoras están Corriente ARRIBA (secuencias que regulan la transcripción) y nos indican su ubicación con número.
- Los transcritos están Corriente ABAJO.
Nomenclatura transcripcional
Son secuencias específicas del ADN (que dirigen la transcripción de los genes).
Son reconocidos por FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN (proteínas específicas), cuya función es regular (aumentar o disminuir) la tasa de transcripción. Estas se unen a las secuencias concenso.
Secuencias concenso: las encontramos repetidas en algunos promotores.
PROMOTORES
secuencias concensadas, se utilizan para que los factores de transcripción reconozcan al promotor.
- Corriente ARRIBA:
son Secuencias cortas que regulan la TASA de Transcripción de un gen, que favorecen la unión de la ARN polimerasa con la secuencia Molde.
PROMOTORES MÍNIMO
Secuencia reguladora de la transcripción que es reconocida por los factores de transcripción y se requiere para la unión de la ARNpol.
Secuencia que Favorecen la unión de la Polimerasa con regiones específicas dentro del promotor y gracias a esa unión se activa la unión de toda la maquinaria de transcripción y ARN pol II. Es decir, El reconocimiento de un promotor basal INICIA la transcripción. Las promotora más conocidas son: Inter y la caja TATA (es fácil romper puentes de hidrógeno).
PROMOTORES BASALES
Las secuencias no son idénticas en todos los promotores bacterianos, pero si forman secuencias concenso.
Las similitudes las comparten con otros genes (trp, loc…). Habrá promotores que FACILITEN la transcripción y otros que no generen tanta afinidad y se transcriba menos.
- Secuencias consenso en posiciones -35 y -10.
- Región -10 abundancia de AT. Fácil ruptura de puentes de H.
- Los promotores difieren en su eficiencia.
PROMOTORE
Son proteínas necesarias para iniciar el proceso de transcripción. Se unen a grupos concretos de secuencias cortas conservadas dentro de los promotores de los genes.
FACTORES (FT)
Forman parte del complejo de transcripción basal junto a la Pol ARN II, y determinan en punto concreto de inicio de esta; hay 3 subclases: FTI, FTII, FTIII; que corresponden a la ARN polimerasa I, II, II.
Factores GENERALES o GASALES:
Recorren secuencias concenso cortas específicas situadas corriente arriba o en 5´ (proximales) del punto de inicio de la transcripción.
Función: incrementar la eficiencia del comienzo de la transcripción. Regular la VELOCIDAD.
Factores CORRIENTE ARRIBA (upstream) o situados en 5´.
Se sintetizan o activan en momentos Específicos en tejidos determinados.
Elementos de respuesta: secuencias a las que se unen.
Son transitorios.
Función: REGULACIÓN de la transcripción.
Factores INDUCIBLES
FT que comparten ciertos tipos de motivos protéicos responsables de la unión al ADN:
- Proteínas con HÉLICE-giro-hélice (helix-turn-helix).
- Proteínas con DEDO de ZINC (zinc finger).
- Proteínas con CREMALLERA de LEUCINA (leucine zipper).
- Proteínas con hélice-bucle-hélice (helix-loop-helix).
FAMILIAS de los factores de transcripción
Cierre de LEUCINA (Leucine zipper o ZIP). Consta de dos hélices ALFA (paralelas o antiparalelas). Cada hélice tiene 30-40 residuos.
La región básica que contiene aprox 30 residuos es rica en arginina y lisina; es la responsable de unirse al surco mayor del DNA.
Motivos estructurales responsables de la UNIÓN del DNA con PROTEÍNAS.
Son secuencias cortas que aumentan la transcripción del gen de manera cooperativa con otras secuencias ya que cambian la estructura del DNA en la región promotora para promover la unión con el Factor de transcripción. Aumentan la tasa de transcripción.
POTENCIADORES o SECUENCIAS AMPLIFICADORAS (enhancers)
Son secuencias cortas de dos tipos:
- Silenciadores
- Elementos de regulación negativa.
Modifican la estructura de la cromatina para que el gen no sea activado.
Evitan que factores inductores se unan.
Evitan la maduración del RNAhn o crean señales que bloquean la traducción.
Disminuyen la tasa de transcripción.
SILENCIADORES (silencers)
Son estructuras de unión a DNA que requieren zinc. Une residuos de CISTEÍNAS e HISTIDINAS distantes con una secuencia intermedia en forma de Asa (loop).
Forma parte de la proteína TFIIIA (de los principales factores de transcripción de eucariontes).
Motivos estructurales responsables de la unión de DNA con Proteínas:
DEDOS DE ZINC (ZINC FINGERS).
- Velocidad de REPLICACIÓN: 800 pb/s.
- Velocidad de TRANSCRIPCIÓN: Aprox 40 nucleótidos (bacterias).
- Velocidad de TRADUCCIÓN (15 aa/s).
VELOCIDAD de los PROCESOS CELULARES.
Enzima que sintetiza una cadena de ARN en dirección 5´->3´.
Actúa de forma continua sobre la unidad transcripcional.
RNA POLIMERASAS
En eucariontes.
Se encuentra en el nucleólo y transcribe los genes que codifican para ARNr: 18S, 28S y 5.8S.
ARN pol I
Enzima del nucleolo que transcribe los genes que codifican pra los ARNr.
En eucariontes
Se encuentra en el NUCLEOSOMA y sintetiza RNAhn (precursor de RNAm), la mayoría de RNAsn y micro RNA (miRNA).
ARN pol II
En eucariontes.
Se encuentra en el NUCLEOPLASMA y SINTETIZA ARNt, ARNr 5S y algunos ARN sn.
ARN pol III
Ocurre en el núcleo.
Se divide en: preiniciación, iniciación, elongación y terminación.
PREINICIACIÓN: reconocimiento del molde.
La RNA pol se une a dos secuencias consenso (-10 y -35) en el promotor basal formando un complejo cerrado.
Después las cadenas de ADN se separan para formar un complejo ABIERTO para formar luego la BURBUJA de transcripción (aprox. 17 nucleótidos).
La burbuja de transcripción permite el inicio del proceso y se mueve durante todo el proceso para llevar a cabo la ELONGACIÓN.
PROCESO de TRANSCRIPCIÓN
El reconocimiento del promotor basal (preiniciación) ocurre por la UNIÓN de la TBP (TATA binding protein) al SURCO MENOR, provocando una DEFORMACIÓN en el DNA.
- TBP forma parte del complejo TFIID junto con otras proteínas como las 11 TAF (TBP assoaciated protein) que reconocen diferentes secuencias promotroras.
- TFIIB es otro factor transcripcional que se une adyacente a TBP (en el sitio del promotor BRE) y proporciona superficie para el anclaje de la ARN polII.
- TFIIF es el medio de unión de la ARN pol II al complejo de transcripción.
- TFIIH: Factor transcripcional que tiene actividad HELICASA y abre paso (contacta) a con la ARN pol II.
PREINICIACIÓN de la transcripción.
La caja TATA (regiones concenso) es reconocida por un factor de transcripción: TBP. Se une al surco menor del ADN que se va a transferir, hace una deformación (chipote o protuberancia) en la cadena de doble hélice que facilita que la polimerasa se una. Las 11 TAF reconoce diferentes secuencias consenso. Cuando los factores de transcripción están unidos a sus uniones consenso y la polimerasa se llama COMPLEJO TRANSCRIPCIONAL. Es facilitar la unión de la polimerasa al sitio donde va a iniciar la transcripción.
PRE
La enzima permanece en el promotor mientras sintetiza los primeros 9 enlaces de nucleótidos aprox.
Termina cuando la enzima logra extender la cadena y LIBERA al promotor.
A veces la polimerasa empieza pero es fallido, se regresa y vuelve a iniciar.
Puede retrasarse por la ocurrencia de INTENTOS ABORTIVOS.
INICIACIÓN de la transcripción
La ARN polimerasa se desplaza sobre la cadena molde, recorriéndola en direccion 3´->5´ o RIO ABAJO y extiende la cadena creciente de ARN.
Comprende el movimiento de la BURBUJAd e transcripción, generando de forma transitoria una molécula híbrida de ADN-ARN que luego se separa para reestablecer ladoble hebra de ADN y liberando a RNA naciente.
La longitud del híbrido ADN-ARN y del ADN desenrrollado permanecen constantes a medida que la burbuja avanza.
La molécula de ADN debe ir desenrollándose por DELANTE de la burbuja y enrrollandose por detrás.
ELONGACIÓN de la transcripción
TFIIE y TFIIH que se unen corriente ARRIBA de la ARN pol II, para que ocurra el movimiento del complejo transcripcional.
TFIIH tiene: - Acción helicasa - Actividad ATPasa - Actividad cinasa. Con lo que puede fosforilar el dominio carboxiterminal (CTD) y abandonar el promotor basal para continuar la elóngación.
Proteínas que requiere la ELONGACIÓN
Implica el RECONOCIMIENTO de una secuencia de TERMINACIÓN.
Cuando se agrega la ultima base a la cadena de ARN, la burbuja de transcripción se COLAPSA a medida que el híbrido de ARN-ADN se disocia, el ADN recobra su estado DUPLEX y la enzima y el RNA son liberados.
La primer secuencia de terminación contiene una región rica en GC. También implica la presenncia de una secuencia consenso
TERMINACIÓN de la transcripción
El ____ está organizado en tripletes o codones: tres nucleótidos determinan un aminoácido.
Código genético
61 de los 64 codones codifican aminoácidos, mientras que tres de ellos (UAA, UAG y UGA) no codifican ningún aminoácido; estos últimos se denominan ____ y se utilizan como señales de terminación del mensaje (codones de terminación).
Codones sin sentido
Características del código genético:
____: la mayor parte de los AMINOÁCIDOS están CODIFICADOS por MÁS de UN CODÓN (codones sinónimos)
Comparten las dos primeras bases del triplete, por lo que las mutaciones de una base en el ADN en las posiciones que corresponden a la tercera base pueden no afectar a la secuencia de la proteína codificada.
Solo Trp y Met son codificados por un solo triplete.
El número de tripletes que codifican para un aa se relaciona con la frecuencia del uso del mismo.
Degenerado
Características del código genético:
____: Cada triplete tiene su propio significado.
- El código genético es prácticamente universal
- Con excepción de pequeñas variaciones en las mitocondrias, algunas bacterias y algunos eucariotas unicelulares.
No ambiguo
UNAMBIGUO
Propiedad del código genético que permite que cada triplete tenga un único significado.
Características del código genético:
____: Es leído de una manera secuencial, y no posee ningún tipo de puntuación interna.
Continuo y unidireccional
Características del código genético:
____: Un nucleótido solamente forma parte de un triplete y, por consiguiente, no forma parte de varios tripletes, lo que indica que el código genético no presenta superposiciones.
- Se inicia cerca del extremo 5’ del RNAm, en la dirección 5’ -> 3’ que corresponde a la dirección N-terminal -> C-terminal de las secuencias de aminoácidos en las proteínas.
- La inserción o la deleción de un nucleotido desplaza la pauta de lectura de los codones que forman los nucleótidos sucesivos y reciben la denominación de mutaciones de pauta de lectura.
No solapado (sin superposiciones)
____ o del marco de lectura: se brinca 1 o 2 posiciones y la forma en que se leen los tripletes se mueven. Esto da la unión de un aminoácido completamente diferente y cambian la estructura de la proteína.
Mutaciones de la pauta de lectura
Las características generales más importantes del ____ son:
a) La codificación se hace por tripletes de bases.
b) El código es degenerado
c) El código es unambiguo
d) Unidireccional, continuó y sin signos de puntuación
e) Sin sobre posiciones
f) El código es casi universal
Código genético
Es el proceso mediante el cual se sintetiza una proteína a partir de un RNAm que se utiliza como molde. Es una decodificación.
Ocurre rápidamente (15 aa/seg 37ºC) y con alta precisión (un error cada 50000 residuos).
Consume cerca del 80% de ATP que la célula produce y 20% del GTP.
Traducción
El ____ debe de tener de características para abandonar el núcleo:
- Splicing
- Concervar exones
- Capuchón A
- cola poliA
Una vez que abandona el nucleo va a donde están los ribosomas para que produzcan la unión de los aminoácidos y se genere la nueva cadena polipeptídica.
ARNm
____
Formado por tres ARNs:
ARNm: cadena molde que es una copia del del DNA sin las secuencias no codificantes de un gen.
ARNt: moléculas con forma de bucle que transportan el aa hasta el ARNr.
ARNr: forma parte del ribosoma, que son las estructuras citoplasmáticas responsables de la biosíntesis protéica.
Complejo traduccional
____
- Representa del 3 al 5% del ARN total celular.
- El tamaño del ____ dependerá del tamaño del gen transcrito.
- El ____ es la cadena simple de ARN que se forma a partir del ADN en el proceso de transcripción el cual en las eucariotas se lleva a cabo en el núcleo de la célula y en el de las procariotas se realiza en el citoplasma.
- La función del ____ es la de llevar las instrucciones del ADN fuera del núcleo al citoplasma para la síntesis de una cierta proteína.
RNAm
Los ____ son cadenas de 73 a 93 nucleótidos y contienen muchas bases modificadas poco comunes.
- Brazo aceptor formado por el extremo 5’ y el extremo 3’, que en todos los ARNt posee la secuencia CCA, cuyo grupo -OH terminal sirve de lugar de unión con el aminoácido.
- El bucle T C (o brazo), que actúa como lugar de reconocimiento del ribosoma.
- El bucle D (o brazo) , cuya secuencia es reconocida de manera específica por una de las veinte enzimas, llamadas aminoacil- ARNt sintetasas, encargadas de unir cada aminoácido con su correspondiente molécula de ARNt.
- El bucle ANTICODÓN: situado en el extremo del brazo largo que contiene una secuencia de tres bases llamada anticodón. Cada ARNt “cargado” con su correspondiente aminoácido se une al ARNm, mediante la región del anticodón, con tripletes de bases del ARNm (cada tres bases del ARNm definen un triplete o codon) en el proceso de la traducción de la información genética que conduce a la síntesis de las proteínas.
El ARN suelta el aminoácido y lo deje en el sitio preciso para el crecimiento de la cadena polipeptídica.
RNAt
Bucle ANTICODÓN: Brazo del RNAt que reconoce al RNAm.
Se denominan por su coeficiente de sedimentación medido en Svedbergs (S).
Funciones:
a) Permite la unión del ARNm al ARNt.
b) Cataliza la transferencia del aminoacil-ARNt utilizando el código genético.
Ribosomas
El ____ completo cuenta con tres sitios: A, P y E.
Sitio P (centro P o peptidilo): ahí se encuentra la peptidil-ARNt y es donde ocurre la elongación de la cadena.
Sitio A (centro A o aminoacilo): es el lugar por el que el aminoacil-ARNt ACTIVO entra al complejo traduccional para luego transferirlo al peptidil -ARNt y generar el enlace peptídico.
Sitio E (centro de eliminación o salida): es el lugar por donde sale el ARNt sin aminoácido.
Sitio P: se forma el enlace peptídico. Unión del aminoácido entrante y el que ya estaba ahí para formar la unión enlace Amida. Hay actividad catalítica.
Sitio A: por el cual entra el ARNt que trae cargando un aminoácido.
Sitio E: por donde sale el ARNt sin aminoácido.
Ribosoma
Sitio P: Sitio del ribosoma en donde se forma el enlace peptídico con el aminoácido entrante y ocurre la elongación.
Sitio A: Sitio del ribosoma por donde entra el ARNt activado.
____
El complejo mecanismo en el que se realiza la síntesis de proteínas puede ser dividido para su estudio en cuatro fases:
- ACTIVACIÓN de los aminoácidos. TRANSFERENCIA y Fijación específica de aa al RNAt correspondiente mediante la actividad selectiva, DEPENDIENTE de ENERGÍA ATP, de una enzima Aminoacil-RNAt-sintetasa (aaRS) específica para cada aminoácido.
- Iniciación. Formación sobre el ribosoma del complejo de inicio. Factores de inicio y principio del reconocimiento de la información transcrita en el RNA mensajero.
- Elongación de la cadena polipeptídica. Actividad enzimática del ribosoma.
- Terminación del proceso de síntesis y liberación de la cadena peptídica recién sintetizada.
Traducción
____
Esta etapa ocurre en el citosol y consiste en la unión del aminoácido con su correspondiente RNAt.
- Cada uno de los 20 aminoácidos codificados requiere una aminoacil-RNAt Sintetasa.
- La sintetasa posee un sitio específico para el aminoácido y un sitio para el RNAt.
- Existe un tercer sitio común para el ATP.
Activación
Activación del ____
1º. Activación del aminoácido con AMP -> Aminoacil-AMP
2º. Transferencia del aminoacil-AMP al ARNt.
Aminoacil ARNt sintetasas
AA + ATP -> aminoacil-AMP + PPi
AA-AMP + tRNA -> AA-tRNA + AMP
PPi -> 2Pi
\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_
AA + tRNA + ATP -> AA-tRNA + AMP + 2 Pi
Aminoacil-ARNt
La presencia de ____ evita el apareamiento entre bases y por tanto permite la interacción con otros grupos.
- El extremo 5’ está fosforilado y generalmente es pG.
- La secuencia del extremo 3’ de las moléculas maduras es CCA.
- Presentan 5 grupos de nucleótidos no apareados.
Bases modificadas
Implica el RECONOCIMIENTO de una secuencia de TERMINACIÓN.
Cuando se agrega la ultima base a la cadena de ARN, la burbuja de transcripción se COLAPSA a medida que el híbrido de ARN-ADN se disocia, el ADN recobra su estado DUPLEX y la enzima y el RNA son liberados.
La primer secuencia de terminación contiene una región rica en GC. También implica la presenncia de una secuencia consenso AAAUAAA muy conservada, que se conoce como señal de poliadenilación, cerca del extremo 3´.
Este sitio es reconocido por una endonucleasa específica unos 20 nucleótidos más adelante.
TERMINACIÓN de la transcripción
- INTRÍNSECOS: Implican la formación de una estructura secundaria (por complementariedad de la zona GC) y una hilera de uracilos (aprox 6).
- EXTRÍNSECOS: Son dependientes de la proteína Rho, que actúa como factor auxiliar de la RNA pol que se desplaza a lo largo del transcrito más rapido que la RNA pol sobre el DNA, asi que cuando la RNA pol se detiene por los factores intrínsecos y rho alcanza, ahí se detiene la transcripción.
TERMINADORES
- Antibióticos tipo I: Se unen a la RNA pol inactivándola.
- Rifamicinas, estreptolidigna, a-amanitina.
- Antibióticos tipo II: El antibiótico se une al ADN impidiendo la unión con la ARN pol o bien su avance (agentes intercalantes).
- Acitromicina D.
- Antibióticos tipo III: Son inhibidores indirectos que inhiben la acción de la ADN girasa por lo que no ocurre el separamiento de la hebras de ADN.
- Cumermicina, novobiocina y ac. nalidixico.
INHIBIDORES DE LA TRANSCRIPCIÓN
