3er Parcial Teoria Flashcards
1
Q
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).
A
- TRANSCRIPCCIÓN
2
Q
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.
A
Diferencias y semejanzas entre Replicación y transcripción.
3
Q
GEN: Unidad del ADN que se puede transcribir.
Es un CONJUNTO de SECUENCIAS que CODIFICAN para potenciales productos funcionales (RNAm, RNAr, RNAt).
A
GEN
4
Q
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.
A
LOCUS
5
Q
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.
A
HEBRA SENTIDO (No molde)
6
Q
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).
A
HEBRA ANTISENTIDO (complementaria)
7
Q
Regiones:
promotoras, intrones (no codificantes), exones (codificantes), región de terminación.
A
Estructura del gen
EXONES: regiones codificantes del DNA que serán retiradas para la transcripción de los genes.
8
Q
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).
A
NOMENCLATURA TRANSCRIPCIONAL
9
Q
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.
A
Nomenclatura transcripcional
10
Q
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.
A
PROMOTORES
11
Q
secuencias concensadas, se utilizan para que los factores de transcripción reconozcan al promotor.
A
- Corriente ARRIBA:
12
Q
son Secuencias cortas que regulan la TASA de Transcripción de un gen, que favorecen la unión de la ARN polimerasa con la secuencia Molde.
A
PROMOTORES MÍNIMO
Secuencia reguladora de la transcripción que es reconocida por los factores de transcripción y se requiere para la unión de la ARNpol.
13
Q
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).
A
PROMOTORES BASALES
14
Q
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.
A
PROMOTORE
15
Q
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.
A
FACTORES (FT)
16
Q
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.
A
Factores GENERALES o GASALES:
17
Q
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.
A
Factores CORRIENTE ARRIBA (upstream) o situados en 5´.
18
Q
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.
A
Factores INDUCIBLES
19
Q
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).
A
FAMILIAS de los factores de transcripción
20
Q
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.
A
Motivos estructurales responsables de la UNIÓN del DNA con PROTEÍNAS.
21
Q
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.
A
POTENCIADORES o SECUENCIAS AMPLIFICADORAS (enhancers)
22
Q
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.
A
SILENCIADORES (silencers)
23
Q
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).
A
Motivos estructurales responsables de la unión de DNA con Proteínas:
DEDOS DE ZINC (ZINC FINGERS).
24
Q
- Velocidad de REPLICACIÓN: 800 pb/s.
- Velocidad de TRANSCRIPCIÓN: Aprox 40 nucleótidos (bacterias).
- Velocidad de TRADUCCIÓN (15 aa/s).
A
VELOCIDAD de los PROCESOS CELULARES.
25
Enzima que sintetiza una cadena de ARN en dirección 5´->3´.
| Actúa de forma continua sobre la unidad transcripcional.
RNA POLIMERASAS
26
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.
27
En eucariontes
| Se encuentra en el NUCLEOSOMA y sintetiza RNAhn (precursor de RNAm), la mayoría de RNAsn y micro RNA (miRNA).
ARN pol II
28
En eucariontes.
| Se encuentra en el NUCLEOPLASMA y SINTETIZA ARNt, ARNr 5S y algunos ARN sn.
ARN pol III
29
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
30
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.
31
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
32
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
33
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
34
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
35
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
36
El ____ está organizado en tripletes o codones: tres nucleótidos determinan un aminoácido.
Código genético
37
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
38
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
39
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.
40
Características del código genético:
____: Es leído de una manera secuencial, y no posee ningún tipo de puntuación interna.
Continuo y unidireccional
41
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)
42
____ 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
43
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
44
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
45
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
46
____
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
47
____
* 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
48
Los ____ son cadenas de 73 a 93 nucleótidos y contienen muchas bases modificadas poco comunes.
1. 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.
2. El bucle T C (o brazo), que actúa como lugar de reconocimiento del ribosoma.
3. 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.
4. 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.
49
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
50
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.
51
____
El complejo mecanismo en el que se realiza la síntesis de proteínas puede ser dividido para su estudio en cuatro fases:
1. 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.
2. Iniciación. Formación sobre el ribosoma del complejo de inicio. Factores de inicio y principio del reconocimiento de la información transcrita en el RNA mensajero.
3. Elongación de la cadena polipeptídica. Actividad enzimática del ribosoma.
4. Terminación del proceso de síntesis y liberación de la cadena peptídica recién sintetizada.
Traducción
52
____
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
53
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
54
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
55
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
56
- 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
57
- 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
58
El RNAhm naciente tiene que madurar para exportarse del núcleo, lo que implica los siguientes eventos:
a) La adición de un capuchón (TAPA) de guanina modificada en el extremo 5´.
b) Poliadenilación del extremo 3´.
c) Corte y empalme (splicing).
d) Edición.
MADURACIÓN DEL TRANSCRITO.
59
una vez que se finaliza la transcripcion tenemos un nuevo ARN al que le decimos ARN transcrito primario.
Un RNA heterogeneo es aquel transcrito primario que se convertirá en RNA mensajero.
Para que esto suceda debe pasar por el proceso de maduración del transcrito, consta de 4 etapas.
madu
60
Cuando el ARN naciente tiene 20 a 40 ribonucleótidos se elimina el tercer fosfato del extremo 5´, y se adiciona una 7-metilguanosina en el extremo 5´ y luego esta es metilada (capuchón de metilguanosina).
Evita que el extremo 5´del mRNA sea digerido por las exonucleasas. Permite el transporte del mRNA fuera del núcleo. Se requiere para el inicio del proceso de traducción.
CAPUCHÓN DE GUANINA
61
El extremo 3´del mRNA contiene una hebra de residuos de adenosina que forma la cola poli(A) ubicada de 10 a 30 nucleótidos corriente debajo de la secuencia AAUAAA.
La cola de poliA es de aprox 200 residuos de adenina y sirve como un sitio de reconocimiento para el ensamblaje de proteínas que llevan a cabo el procesamiento del ARNm.
La señal para poner esa cola es que la ARN polimerasa pone la señal de terminación (es una secuencia que lee la ARN polimerasa)
Si no tiene cola poli A NUNCA se va a convertir en un RNA mensajero
POLIADENILACIÓN DEL EXTREMO 3´.
62
Consiste en la remoción de los intrones y empalme de los exones. El transcrito primario es aprox 10 veces más grande que el RNAm.
Está mediado por el ayustosoma o spliceosoma, una serie de 150 proteínas y 5 ARNsn (U1, U2, U4, U5 y U6).
- Identificación de las secuencias que FLANQUEAN los intrones y exones y sitio de ramificación (U1 y U2).
- Plegamiento del ARN para acercar los sitios de empalme y corte (U4, U5 y U6), se produce ataque nucleofílico sobre adenina del sitio de ramificación formando el lazo intrónico.
- Los exones se empalman y liberan el laxo intrónico y la unión de los exones es mediada por U5.
CORTE Y EMPALME (SPLICING)
U1 y U2: ARNsn que forman parte del ayustosoma y se encargan de FLANQUEAR las regiones codificantes para realizar el Splicing.
63
Los exones e intrones pueden empalmarse en mas de una forma y generar variantes del ARNm.
SPLICING ALTERNATIVA
64
Es una forma de modificación post-transcipcional del ARNm, y solo ocurre en algunos genes. Existen dos mecanismos de edición:
1. Desaminación oxidativa de citosina metilada que genera un codón de paro UAA.
2. Cambio de adenina por inosina que prefiere unirse a citocina.
La edición del RNAm puede provocar codones de paro para la traducción y generar proteínas truncadas.
EDICIÓN DEL ARN
65
```
El control de la expresión de un gen ocurre a diferentes niveles:
1. Pretranscripcional.
2. Transcripcional.
3. Procesamiento del transcrito primario del ARN.
4. Transporte del ARNm al citoplasma.
5. Traducción del ARNm.
6. Degradación del ARNm.
7. Modificaciones post traduccionales.
1-3 transcripcional
5-7 traduccional.
```
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA
66
El control de la transcripción está dado principalmente por los cambios en el ambiente donde se encuentran.
Operón Lac: incluye tres genes Z, Y y A.
- Z y Y participan en el metabolismo de la lactosa.
- Y codifica para una permeasa de lactosa que se encuentra en la membrana de una bacteria.
Una proteína represora inhibe la expresión del operón en ausencia de la lactosa.
Hay una proteína unida al operón, por tanto la ARN polimerasa no puede pegarse al promotor, y no puede realizar la transcripción.
El operón, por tanto, está regulado con base al sustrato.
Cuando hay lactosa en vez de glc, la lactosa se une al represor (la lactosa es más afin al represor), entonces se va a quitar del operón y se unirá a la lactosa, es decir, actúa como inductor, entonces la polimerasa puede pegarse y comenzar la traducción.
REGULACIÓN de la TRANSCRIPCIÓN en PROCARIONTES
67
La regulación de la transcripción en eucariontes es más compleja:
1. Pretranscripcional.
2. Transcripcional.
3. Procesamiento del transcrito primario del ARN.
4. Transporte del ARNm al citoplasma.
REGULACIÓN de la TRANSCRIPCIÓN en EUCARIONTES
68
Implica un cambio en la estrucutra del nucleosoma.
La metilación de la histona H3 promueve la compactación e inhibe la transcripción.
La ACETILACIÓN de los residuos terminales de las histonas evita que las fibras de cromatina se plieguen dejando expuestos segmentos de ADN que contienen al promotor para se reconocidos por FT.
NIVEL PRETRANSCRIPCIONAL
69
Existen 2 tipos de genes:
- GENES DE EXPRESIÓN CONSTITUTIVA: Codifican para proteínas que se expresan de forma permanente. Contienen caja TATA (25 a 35 pb corriente arriba).
- GENES NO CONSTITUTIVOS: Codifican para proteínas que se expresan eventualmente. NO contienen caja TATA, pero contienen regiones ricas en GC que son reconocidas por factores transcripcionales inducibles.
NIVEL TRANSCRIPCIONAL
70
A) La RNApol no puede iniciar por si misma la trascripción, requiere de los factores de transcripción, que se unen a su vez al promotor. pues requiere la preiniciacion: formacion del complejo transcripcional; esto inicia con el reconocimiento de los factores de transcripcion que se une a una secuencia consenso en el promotor para favorecer cambios en el adn que expone para que la ARN polimerasa pueda unirse y formar el complejo transcripcional. (polimerasa unida en el ori y en el promotor basal)
B) Los FT pueden actuar a distancia el promotor que regulan. ubicación de los promotores, es decir un factor transcripcional puede ubicar a un promotor que no necesariamente esté a lado del origen de la transcripción. Y la union con el FC provoca un cambio en la estructura del adn de tal manera que el promotor se acerque
Diferencias con la Transcripción de procariontes a NIVEL TRANSCRIPCIONAL.
71
A) Factores GENERALES o BASALES: reconocen una secuencia conservada en el promotor y facilitan la unión de la ARN pol (tres subclases FTI, FTII y FTIII).
B) Factores CORRIENTE ARRIBA (upstream) o situados en 5´: incrementan la eficiencia del comienzo de la transcripción.
C) Factores INDUCIBLES: Se unen a secuencias potenciadoras y controlan la velocidad de la transcripción.
Tipos de Factores transcripcionales a NIVEL TRANSCRIPCIONAL
72
La proteína se sintetiza solo cuando se necesita y se degrada rápidamente por proteólisis, por lo que no se acumula.
- El factor puede activarse o inactivarse por unión a un ligando.
- Activación por fosforilación mediada por una cinasa (el mecanismo más frecuente).
- La formación de un complejo entre varias proteínas que tiene capacidad de migrar al núcleo y unirse al ADN.
- FT que permanece unido a un inhibidor que al ser fosforilado se despega y permite su activación.
Mecanismo por los que los FT pueden ser ACTIVADOS.
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- ATENUACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN: consiste en la terminación prematura de la transcripción. Regulación de la transcripción que implica en un CAMBIO de la ESTRUCTURA del RNA NACIENTE que IMPIDE el avance de la RNApol.
- El ARN recién sintetizado toma una forma que impide el avance de la RNA pol.
- Es transitoria, cuando se requiere de la proteína codificada en el RNA trunco, proteínas reguladoras reacomodan al RNA reestableciéndose la transcripción.
Factores de Control POSTRADUCCIONAL
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Control del procesamiento del ARN: consiste en la velocidad con la que un RNAhn madura.
Gran cantidad de genes son transcritos y posteriormente procesados para madurarlos en RNAm.
Este procesamiento es regulado de forma positiva o negativa.
NIVEL POSTRANSCRIPCIONAL
Regulación de la transcripción que puede implicar SPLICING ALTERNATIVO.
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Edición del ARN: consiste en la modificación debida a inserciónes o eliminaciones de nucleótidos en la secuencia original de ARNm.
Una modificación frecuente es la inserción del uracilo. Es poco frecuente en mamíferos. Se ha observado en los genes de la ApoB y de una proteína de canal de calcio en el cerebro (alterando la permeabilidad del canal).
-Transporte del núcleo al citoplasma: para poder salir del núcleo requiere: adición del núcleótido modificado metilguanosina en el extremo 5´(capuchón de guanina), adición de cola PoliA en el extremo 3´. Eliminación deintrones (splicing).
Factores de control POSTRANSCRIPCIONAL
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Es un cambio inducido o espontáneo del genóma, un cambio permanente y heredable en la secuencia del ADN, en nucleotidos o en la disposición del ADN en el genóma
Todos los organismos tienen sistemas de verificación y reparación de errores, sin embargo algunas veces los errores no se perciben y por lo tanto no se corrigen.
Los genes tienen un rango de mutación normal de aproximadamente 1x10-6 mutaciones por locus por generación
Mutación
Cambios que se caracterizan por ser permanentes y heredables.
Puede haber cambio en uno o varios nucleotidos o cambio de sus posiciones.
Esto sucede en el proceso de replicacion, aprox ocurre 1 en un millón dentro de un locus por generacion (tasa de error muy baja).
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Ocurren en células germinales (óvulos y espermatozoides)
se transmiten a la siguiente generación si la célula mutada participa en la fecundación
NO AFECTAN al INDIVIDUO sino a su DESCENDENCIA.
tipos: autosómicas dominantes, autosómicas recesivas y ligadas al X
Mutaciones germinales
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Ocurren en cualquier célula del cuerpo (excepto germinales)
no se transmiten a la descendencia
Puede afectar al individuo de forma importante si se produce en un tejido cuyas células están en división (mutacones descontroladas, en protooncogenes, genes suspensores de tumores)
Tipos: puntuales, cromosómicas y genómicas
Mutaciones somáticas
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Ocurre en un par o un número pequeño de bases que sufren una modificación química por lo que ocurre el cambio de una base nitrogenada por otra del MISMO TIPO.
Mutaciones puntuales o génicas
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ocurre el cambio de un nucleotido por otro, dos tipos:
a) transcicón: cambio de una base nitrogenada por una del mismo tipo (pirimida x pirimida, purina x purina)
b) Transversión: cambio de clase de la base nitrogenada (pirimida x purina, purina x piramidina)
1) Mutación por sustitución de bases:
Ocurre un cambio en un par o número pequeño de nucleotidos que se debe al intercambio de la base nitrogenadas que lo conforma.
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Ocurre cuando la secuencia de ADN pierde un nucleótido y no se sustituye
Ocurre un cambio del marco de lectura abierto
2) Mutación por pérdida de nucleótidos o deleción:
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Ocurre cuando a la secuencia de ADN se introducen uno o más nucleótidos
Ocurre un cambio del marco de lectura abierto
3) Mutación por inserción de nucleótidos:
Ocurre lo contrario. La polimerasa en lugar de meter una base nitrogenada mete un par de bases extra. Cuando se transcriba habrá un error en el marco de lectura.
Cuando ocurre el error el Marco de lectura se va a desplazar.
A partir de un gen con este tipo de mutación se produce una proteína disfuncional porque se sintetizaron aa que no iban en esas posiciones.
83
Mutacion neutra
Mutación silenciosa
Mutación sin sentido
De acuerdo al resultado de la mutación puntual podemos considerar:
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No tiene un efecto sobre el fenotipo, debido a que el triplete generado codifica para un aminoacido equivalente, por ejemplo AAA codifica para lisina y AGA codifica para arginina, ambos aminoacidos básicos
Mutacion neutra
impacto nulo sobre el fenotipo, esto puede ocurrir cuando tenemos una mutacion puntual convergente.
La mutacion cae en dos aminoacidos básicos, no hay un impacto real sobre la estructura de la proteína
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No tiene efecto sobre el fenotipo, debido a que el triplete generado cosifica para el mismo aa, por ejemplo AAA codifica para lisina y AAG también.
Mutación silenciosa:
como un mismo aminoacido puede ser modificado por diferentes codones o diferentes tripletes, la alteración del último triplete suele ser una mutación silenciosa. Aunque hay un cambio en el ultimo triplete es una mutación que no tiene gran impacto.
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es aquella cuyo cambio cambia un triplete que codifica para un aa por una terminación, por ejemplo AAG que codifica para lisina que cambia a UAG que es de término.
GRAN IMPACTO SOBRE LA FUNCIÓN CELULAR
Mutación sin sentido:
cae en un triplete que por la mutación nos va a originar un codón de paro o de término. Esto si puede ser muy grave, pues va a generar una proteína trunca
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por inserción o delecion de nucleótisos que desplaza el orden en que se lee la secuencia a partir del triplete de inicio de la traducción, por lo que se traduce un polipéptido diferente al codificado originalmente.
Se puede tener una proteína más larga o una proteína trunca
GRAN IMPACTO SOBRE LA FUNCIÓN CELULAR
Mutación por desplazamiento de lectura:
cuando hay la perdida de una base o una pérdida, se pierde la secuencia génica y se va a mover el marco de lectura, esto normalmente lleva de tener una proteina normal de 565 aa, a una proteína de menos de 565 aa. ES UNA DELECION, se corta la proteína.O al revés, si se agregan bases voy a generar una proteína de más de 565 aa.
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El cambio en el triplete ocasiona la adición de un aa de características fisicoquímicas muy diferentes a la original por lo qué hay un impacto importante sobre la estructura proteica.
GRAN IMPACTO SOBRE LA FUNCIÓN CELULAR
Mutación de sentido equivocado:
mutacion en la que hay una sustitución. sobre el triplete en el que se hace la sustitución habra un cambio completo en el aa al que codifica. esa proteína tendrá un impacto importante sobre la estructura de la proteína, lo que lleva a modificaciones de la función, por tanto habrá una allteración en la fisiología de la célula.
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Ocurre por el cambio en la organización de segmentos cromosómicos, o la pérdida o ganancia de cromosomas completos. Provoca anomalías funcionales celulares y orgánicas.
Mutaciones cromosomuicas:
es aquella que ocurre por el cambio en la organización de segmentos cromosómicos, ya sea que se cambien los segmentos, se pierdan, o que se inserten segmentos completos de otro cromosoma. IMPACTO IMPORTANTE EN LA FUNCION CELULAR.
Estos cambios son tan grandes que tendremos alteracioner organicas, es decir, en el ser vivo.
90
un segmento cromosómico invierte su orientación.
Delecion del cromosoma 15: sindrome de prader-willi
Esto es muty impactante, pues hay deficiencia mental
Mutación por inversión de un fragmento:
un fragmento del cromosoma se invierte. Alteraciones orgánicas, clasificadas dentro de diferentes síndromes, SINDROME DE AMBRAS, QUE ES UNA FORMA DE HIPERTRICOSIS. Ésta inversión genera una serie de cambios que provoca la presencia de pelo en todo el cuerpo
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inversión en el cromosoma 8. Se caracteriza por la presencia de pelo tipo vello en todo el cuerpo, especialmente en cara, orejas y hombros, con excepción de palmas y plantas del pie y membranas mucosas. También pueden observarse anomalías faciales y dentales
SÍNDROME DE AMBRAS (hipertricosis):
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un segmento cromosómico se pierde en uno o varios sitios y puede asociarse en el otro cromosoma.
MUTACIÓN POR DELECIÓN O PÉRDIDA de un fragmento cromosómico:
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Delecion en el cromosoma 15. Se caracteriza por deficiencia mental, hiperglucemia diabética e hipogenitalismo.
SÍNDROME DE PRODER-WILLI:
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un segmento cromosómico se duplica en uno o varios sitios de este. SÍNDROME de la DUPLICACIÓN 22q 11.2: es una condición causada por una copia extra de un pequeño fragmento del cromosoma 22 que contiene alrededor de 30 a 40 genes. Las características de este síndrome varían mucho. Los síntomas pueden incluir discapacidad intelectual odificultad para aprender, retraso en el desarrollo, crecimiento lento y tono muscular débil (hipotonía).
MUTACIÓN por DUPLICACIÓN de un FRAGMENTO CROMOSÓMICO:
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Ocurre un intercambio de segmentos cromosómicos en el mismo cromosoma, cromosomas homólogos o cromosomas diferentes. Apxorimadamente 5% de los pacientes con síndrome de Down sufren de una translocation robertsoniana (21q14q)
Mutación por translocación de un fragmento cromosómico:
un segmento se mueve hacia otro cromosoma o hay un intercambio. puede ser que esta translocación ocurra dentro del mismo cromosoma, es decir pueden ser HOMOLOGAS O HETEROLOGAS
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Son aquellas en las qué hay un error en el número de cromosomas que ocurre durante la división células:
- POLIPLOIDÍA: Ocurre un aumento en el número de brazos de un cromosoma en particular. Tripoidías (3n), tetraploidias (4n), etc.
HAPLOIDÍA: ocurre una disminución en el número de brazos del cromosoma.
ANEUPLOIDÍA: se modifica el número de copias de un Cromosoma: monosomía, trisomía y tetrasomía.
Mutaciones genómicas:
poliploidia, quiere decir, mayor cantidad de brazoz en el cromosoma, les llamamos triploidias a las que tenemos 3 brazos, tetraploidias a las que tenemos 4 brazoz, etc.
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se modifica el numero de copias de un cromosoma
Aneuploidias:
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ORIGEN DE LAS MUTACIONES
Clasificación por el origen:
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se producen en condiciones naturales, influirá por el medio ambiente. Son la base de la evolución.
MUTACIONES NATURALES / ESPONTÁNEAS:
son las que ocurren de forma natural, normalmente las asociamos con evolución para garantizar su supervivencia
100
Son provocadas por algún mutágeno, agente exógeno físico (radiaciones), químico (sustancias) o biológico (patógeno).
MUTACIONES INDUCIDAS:
están provocadas por un agente que normalmente nosotros podemos identificar, si bien pueden ser beneficas o silenciosas, la mayoria de las veces nos interesa estudiarlas cuandohay un impacto negativo, así mismo identificar el factor que desencadenó la mutación, que por ejemplo pueden ser virus, bacterias, protozos, etc.
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Agente que provoca mutaciones que llevan a un crecimiento anormal de las células.
CARCINÓGENO:
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Agente químico que dala al ser humano durante el periodo de vida perinatal.
TERATÓGENO:
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Incluye el reconocimiento del codón de inicio (AUG-Met), la formación del complejo traduccional y la formación del primer enlace peptídico.
1. Los factores de iniciación ayudan a la unión del RNAm con la subunidad menor del ribosoma.
2. El metionil-ARNt de inicio entra al sitio P con ayuda del IF-4 en eucariontes y se une al codón AUG.
3. El IF-2 se asocia con GTP y ayuda a la unión con la subunidad mayor para completar el complejo traduccional, si el codón-anticodón son complementarios, se hidroliza el GTP y la unión se vuelve estable.
INICIO de la SÍNTESIS de PROTEÍNAS
104
En EUCARIONTES el sitio de unión es la SECUENCIA KOZAK GCCA/GCCAUGG (que incluye el codón de inicio) flanqueada por purina a -3 y guanina a +4.
En procariontes el inicio está cerca de la secuencia Shine-Dalgarno (rica en purinas rio arriba).
En procariontes y eucariontes de inicio de síntesis de proteínas
105
La primera base del anticodón puede orientarse o girarse de formas ligeramente distintas para interaccionar con distintas bases en la posición tercera del codón.
BAMBOLEO o FLUCTUACIÓN
106
Durante la elongación se van agregando aminoácidos desde los aminoacil-RNAt al extremo carboxilo terminal de la cadena naciente por medio de un enlace peptídico con la ayuda de una peptidiltransferasa.
Se considera esta una sucesión cíclica de los siguientes pasos:
1. Decodificación del aminoacil-ARNt en el sitio A.
2. Transferencia del aminoácido al peptidil-ARNt.
3. Desplazamiento del ribosoma.
ELONGACIÓN de la SÍNTESIS de PROTEÍNAS
1. ARNt llega al sitio A y se queda
2. La transferencia del aa y se forma un enlace peptidico, se requiere de la acción de la enzima (no es de origen proteico) es del propio ARN ribosomal.
107
La elongación requiere de factores eucarióticos de elongación (eFE-1, eFE-2).
La entrada del segundo aminoacil-ARNt al sitio A (aminoacilo) del ribosoma viene dictada por el codón adyacente hacia el extremo 3´del codón de iniciación. Se requiere un factor de elongación T y de GTP. Cuando las dos moléculas de aminoacil-ARNt se encuentran localizadas sobre el ribosoma, se produce la formación del enlace peptídico entre los dos aminoácidos, reacción catalizada por la actividad peptidiltransferasa.
La actividad peptidiltransferasa reside en la molécula de ARr 23S, que se comporta como una ribozima.
ELONGACIÓN de la síntesis de proteínas
108
Posteriormente el factor de elongación G y con GTP se produce la translocación o avance del ribosoma sobre el ARNm, quedando el ARNt descargado sobre el sitio E (de salida), el peptidil-ARNt sobre el sitio P, y el sitio A vacío, lo que posibilita la entrada de una nueva molécula de aminoacil-ARNt y la formación secuencial de un nuevo enlace con el siguiente crecimiento de la cadena polipeptídica naciente en una unidad.
ELONGACIÓN
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La terminación ocurre cuando el sitio A lee algunos de los codones de paro. Los factores de liberación (RF) se aparecen al ARNt y reconocen el codón de terminación.
Existen dos tipos de RF:
- Clase I: Factores de liberación específicos de codón (eRF-1).
- Clase II: Factores de liberación NO específicos (eRF-3), que une un nucleótido de guanina.
Cuando los factores proteicos de terminación, se han unido al sitio A, el centro de transferencia (dominio V de la subunidad mayor) cambia su modo catalítico e hidroliza al peptidil-RNAt, con lo que se puede liberar el péptido. Posteriormente el complejo biosintético se disocia y algunos componentes se pueden reutilizar.
TERMINACIÓN de la SÍNTESIS de PROTEÍNAS
Los eucariontes el mismo ARNm está siendo leído por varios ribosomas simultáneamente y se le conoce a esta estructura como polirribosoma o polisoma.
110
Las proteínas citosólicas, nucleares, mitocondriales y peroxisomales se sintetizan en los ribosomas y se dirigen al citosol o su sitio de acción con facilidad.
Otras proteínas como las membranales, lisosomales y de secreción reciben una secuencia señal para que sean dirigidas a su sitio específico.
TRÁFICO O DESTINO de las PROTEÍNAS
111
PÉPTIDO SEÑAL o secuencia señal: secuencia corta del 13 a 60 aa situada en el N-terminal: sección 1 (aa básicos), sección 2 (aa hidrofóbicos) y sección 3 (aa hidrofílicos + secuencia de reconocimiento a peptidasa).
La síntesis de estos polipéptidos se inicia en el ribosoma y el péptido señal sobresale para unirse a la partícula de reconocimiento de la señal (SRP que está en el retículo endoplásmico) y se detiene momentáneamente la traducción.
SEÑALIZACIÓN DE PROTEÍNAS
112
Posteriormente la SRP se disocia y la traducción continua para que al terminar la síntesis de la proteína.
La proteína TRAM (traslocación a través de la membrana) se une a la señal y con la ayuda de las proteínas SEC (SecA, SecY y SecB) formen un complejo de traslocación que dirige la proteína al interior de retículo endoplásmico para posteriormente ser secretadas o excretadas.
El péptido señal frecuentemente es eliminado por una peptidasa en el retículo endoplasmático.
señalización
113
```
Las chaperoninas (proteínas de choque térmico, HSP, Heat Shock Proteins) ayudan al plegamiento de la proteína desde su síntesis.
Las proteínas que no se pliegan correctamente son inmediatamente degradadas por proteasas.
```
PLEGAMIENTO de las PROTEÍNAS
114
Acetilación, carboxilación, metilación, fosforilación, sulfatación, glicosilación, hidroxilación, modificación con lípidos y procesamiento proteolítico.
MODIFICACIONES POST TRADUCCIONALES de las proteínas.
115
Durante el proceso de traducción, los aminoácidos de la cadena naciente pueden interacturar y empezar a generar dobleces y el plegamiento del péptido.
Algunas veces el plegamiento final requiere la ayuda de otras proteínas llamadas chaperoninas para terminar su proceso de plegamiento.
En algunas ocasiones la proteína recién sintetizada requiere alguna modificación como la adición de uno o varios grupos químicos y/o la asociación de iones o coenzimas para darle actividad a la proteína.
modificaciones post traduccionales
116
Bloquea la fase de activación mediante la inhibición de la peptidil transferasa. También bloquea la transferencia peptídica en la fase de elongación.
INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS:
| CLORANFENICOL
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Estreptomicina: Se unen al polisoma provocando errores en la lectura del RNAm, lo que genera proteínas truncas y no funcionales. También puede unirse a la subunidad 30S impidiendo la iniciación.
NOEMICINA y ERITROMICINA: Se unen a la subunidad 50S bloqueando la translocación del complejo ribosomal.
AMINOGLUCÓSIDOS
118
Impiden la entrada del aminoacil-ARNt complejo ribosomal, bloqueando la elongación.
TETRACICLINAS
119
Bloquean la translocación del complejo ribosomal e impiden la salida del ARNt desacilado.
MACRÓLIDOS y LINCOSAMIDAS
120
enfermedad endocrinometabólica caracterizada por hiperglucemia crónica, con alteraciones en el metabolismo de los carbohidratos, grasas y proteínas, que puede estar producida por una deficiencia en la producción de insulina, una resistencia a la acción de la misma, o una mezcla de ambas, originada por la destrucción de las células B (beta) de los Islotes de Langerhans.
Diabetes Mellitus Definición
121
epidemia. En México, supone la primera causa de muerte y de incapacidad prematura y definitiva, con una prevalencia de 10.9%.
Epidemiologia DM
122
Clasificación: DM tipo 1 DM tipo 2 Derivaciones:
MODY
DM gestacional
DM de la infancia (transitoria o permanente, también autoinmune, idiopática, mitocondrial, asociada con fibrosis quística y asociada con síndromes).
Clasificación DM
123
Dieta y rutina de ejercicio.
Tratamiento farmacológico como metformina y secretagogos.
Administración de insulina con o sin medicamentos complementarios.
Tratamiento DM
124
Fallas a diferentes niveles del proceso de glucorregulación que finalmente conducen a una hiperglucemia, influyendo también factores genéticos y los hábitos.
Fisiopatologia DM
125
GLUTS y sus características
- GLUT-1: transporta glucosa y galactosa. En eritrocitos, barrera hematoencefálica, cerebro placenta y riñón.
- GLUT 2: Transporta glucosa y galactosa. En hepatocitos, células B de islotes pancreáticos, intestino delgado y riñón.
- GLUT 3: Transporta glucosa, galactosa, manosa y maltosa. En cerebro, testículos, placenta y músculo esquelético.
- GLUT 4: En músculo esquelético y cardiaco y en tejido adiposo.
- GLUT 5: Transporta fructosa y glucosa. En enterocitos, riñón, cerebro, espermatozoides, músculo y tejido adiposo.
126
Conjunto de técnicas de biología molecular empleadas para la identificación y análisis de marcadores biológicos en el genoma y proteoma. Se encarga de identificar alteraciones en el ADN, ARN y proteínas responsables del origen y desarrollo de las enfermedades.
DIAGNÓSTICO MOLECULAR
127
- Diagnóstico genético.
| - Diagnóstico de enfermedades infecciosas.
Componentes
128
- Biópsia de vellosidades coriales (amniocentesis).
- Prueba de la alfa-fetoproteína en sangre materna (AFP).
- Ecografía.
- Cordocentesis.
- Determinación de células fetales en sangre materna.
- Fetoscopia.
Dx PRENATAL GENÉTICO
129
- Análisis cromosómico.
- Hibridación fluorescente in situ (FISH).
- Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
- Secuenciación de ADN.
Tipos de pruebas
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- Enfermedades monogénicas.
- Enfermedades hereditarias.
- Enfermedades infecciosas.
- Cáncer.
- Enfermedades multifactoriales o de origen complejo.
Enfermedades de DIAGNÓSTICO molecular.
131
Enfermedad crónica degenerativa caracterizada por un aumento desproporcionado del tejido adiposo. Resultado del desequilibrio entre la ingesta calórica y gasto energético.
OBESIDAD
132
Índice de masa corporal. Se calcula con base en el peso (kg) y la estatura (m) de la persona. Utilizado para estimar la cantidad de grasa corporal; determinando si su peso es normal, sobrepeso o bajo de peso.
IMC
133
```
IMC < 18.5 peso bajo.
IMC 18.5-24.9 ideal.
IMC 25-29.9 Sobrepeso.
IMC 30-34.9 Obesidad.
IMC 35-39.9 Obesidad severa.
IMC 40 o más Obesidad morbida.
```
IMC
134
- Mejora la sensibilidad a la insulina.
- Inhibe la GNG en el hígado.
- Inhibe expresión de moléculas de adhesión.
- Bloquea migración de macrófagos.
- Evita formación de células espumosas.
- Reduce producción de células Beta.
- Disminuye la respuesta de las células T.
- Favorece traslocación de los transportadores de glucosa.
ADIPONECTINA
135
- Disminuye ingesta de alimento.
- Aumento de GE.
- Estimula la lipólisis.
- Mejora la sensibilidad de insulina.
- Los niveles de leptina se han relacionado con obesidad, DM2 y R1.
- Induce la saciedad. Cuando ingresa al SNC y expresa a CART / POMC, que a su vez estimula los receptores MC3R y MC4R.
La liberación de leptina es dependiente de la adiposidad.
Al unirse al receptor de leptina (LEPR), puede irse a la vía anorexigénica uniéndose a POMC y CART.
LEPTINA
REGULACIÓN CENTRAL
136
Se expresa en el Tejido adiposo visceral y en macrófagos.
Tiene relación estrecha con el entorno inflamatorio.
Debido a su producción de macrófagos y su correlación con los niveles de IL6.
RESISTINA
137
Regulación de la ingesta a corto plazo involucra señalización nerviosa y endócrina. Las hormonas gastrointestinales estimulan las vías ascendentes vagales que van hacia el bulbo raquídeo.
- PÉPTIDO Y (PYY): Reduce la ingesta- Sintetizado por células L del intestino delgado. Liberado después de ingerir alimento.
- Péptido Similar al glucagón-1 (GLP-1): Induce saciedad. Liberado después de ingerir alimento. Incrementa gasto energético.
- Oxitomodulina: Reduce la ingesta de alimentos. Liberado después de ingerir alimento. Producto del gen de preproglucagón.
- Colecistocinica (CCK): Induce saciedad. Incrementa motilidad intestinal. Retarda el vaciamiento gástrico.
- Bombesina: Reduce la ingesta. Independiente de la CCK.
- Ghrelina: Estimula la ingesta. Sintetizada por células oxínticas del estómado. Promueve almacenamiento de grasa.
REGULACIÓN PERIFÉRICA
138
- POLIPÉPTIDO PANCREÁTICO: Liberado despúes de la ingesta. Proporcional al contenido energético de los alimentos ingeridos.
- AMILINA: Liberado junto con la insulina por células B- pancreáticas. Participa en la homeostasis de la Glc.
- INSULINA: Incrementa con la ingesta y balance energético +. Disminuye durante el ayuno y en balance energético.
HORMONAS PANCREÁTICAS
139
FACTORES PRINCIPALES ACTIVOS.
1. Consecuencia del desarrollo científico co-tecnológico, económico y social.
2. El medio ambiente moderno.
3.Falta de actividad física.
4.Exposición a señales de comida.
5.Disponibilidad de alimentos
densamente energéticos.
6.Factores que afectan las áreas corticolímbicas del cerebro.
7.Costumbres, los hábitos, el apego a horarios y el estrés.
NIVELES DE COMPRENSIÓN:
1. Nivel genómico.
2. Nivel molecular.
3. Nivel fisiológico.
4. Nivel clínico.
FACTORES ASOCIADOS A LA OBESIDAD
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Los síndromes relacionados con mutaciones:
- Síndrome de Prader-Willi: enfermedad autosómica dominante, manifiesta
obesidad, hiperfagia, hipotonía muscular,
estatura baja e hipogonadismo.
- Síndrome de Bardet-Biedl: caracterizada por distrofia de conos y bastones en el ojo, polidactilia, dificultades de aprendizaje,
hipogonadismo, malformaciones renales y
obesidad.
OBESIDAD SINDRÓMICA
141
El SNP tienen efectos modestos en la
susceptibilidad individual de formas comunes obesidad.
La mayoría de los genes localizados están
involucrados en la regulación del metabolismo energético, el control de apetito.
Genes involucrados en el metabolismo de lípidos y glucosa.
OBESIDAD POLIGÉNICA
142
Mutación en un gen participe en el centro de
regulación del hambre y saciedad.
Son poco frecuentes y ocasionan obesidad severa.
La mutación homocigota del gen LEP ocasiona hiperfagia y conduce al desarrollo de obesidad de inicio temprano y obesidad
severa.
Las mutaciones homocigotas o heterocigotas en el receptor POMC ocasionan hiperfagia y obesidad de inicio temprano.
OBESIDAD MONOGÉNICA
143
Se requiere de estos dos elementos para que ocurra la traslocación o avance del ribosoma durante la elongación.
eFE-G y GTP
