Final Biología Molecular Flashcards
Síntesis de proteínas (codificación)
Interpreta la información contenida en un gen, utilizando un código genético a través del cual desarrolla una lectura de la secuencia de nucleotidos del ARNm
Cantidad de energía que consume la síntesis de proteínas
80% ATP, 20% GTP
Código genético
Instrucciones contenidas en el ADN transcrito al ARNm para la síntesis de proteínas transmitida en forma de códigos
Codones o Tripletes
Código formado por 3 bases de nucleotidos
64 combinaciones en total que forman un código genético
61 codifican para aminoácidos y 3 marcan la terminación de la traducción y 6 pares de tripletes pueden codificar para 1 a.a
Degeneración
Aminoácidos que codifican para solo un codón (Metionina y Triptofano)
Único codón sin replicación
AUG y triptofano
Componentes del complejo traduccional
ARNm: copia del ADN, solo exones
ARNr: unión ARNm al ARNt, proporciona sitios donde interactuen el codón y anticodon, cataliza la transferencia de aminoacil-ARNt al Peptidil ARNt
ARNt: anticodon, tamaño pequeño, estructura de bucles, transporte de a.a al ARNr, unen a.a por medio de enlaces peptidicos
Elementos que intervienen en la traducción
ARNm
ARNr
Aminoacil-ARNt
Enzimas
Factores de iniciación
Factores de elongación
Factores de liberación
Aminoácidos
Enzimas que intervienen en la traducción
Aminoacil ARN sintetaza: une a.a mediante enlaces peptidicos
Peptidasas y Translocasas: fuentes de energía
Fase de activación de aminoácidos
Mediante la enzima aminoacil ARNt sintetaza y la hidrólisis de 2 moléculas de ATP, permitiendo que un a.a pueda unirse a su ARNt específico y genera un aminoacil ARNt cargado
Cada ARNt al unirse a un a.a lleva antepuesto el nombre del a.a que representa
Inicio de síntesis de proteínas
Fase de reconocimiento del codón de inicio, además de incluir todos los procesos para la formación del complejo de iniciación y para la formación del primer enlace peptidico
Elongación de cadena polipeptidica
Es la fase de alargamiento de la cadena de aminos desde el extremo amino hasta el carboxilo
Terminación de síntesis de proteínas
El sitio A debe leer alguno de los codones de paro del ARNm, los cuales no codifican para ningún aminoácido.
Los factores de liberación limitan al ARNt y reconocen directamente el codón de terminación
Mutación germinal
Ocurre en la línea germinal en células sexuales
Un individuo con un fenotipo normal y sin antecedentes familiares de alteración fenotipica puede ser portador de células germinales mutadas No detectadas
Solo se detectan si se incorpora un cigoto
Pueden provocar una enfermedad en caso de heredarse
Factores de traduccion (RF)
Requieren una molécula de GTP para permitir que el polipeptido recién sintetazado se libere del complejo traduccional
Disocia la unión ARNr y ARNm
Mutación Somática
En cualquier célula del cuerpo excepto en germinales
En célula en división afecta células descendientes, pero no se hereda
En células en No división genera neoplasias
Prooncogenes
Genes en los que ocurren mutaciones que producen cáncer
Mutación puntual o génica
Mutación química del ADN cambia una base por otra
Alteraciones durante el mecanismo de replicación de ADN
Transición: purina x purina, pirimidina x pirimidina
Transversión: purina x pirimidina
Desvían marco de lectura: quitan o agregan bases
No Desvían marco de la lectura: sustituyen bases
Mutación compensador que aparece en la Mutación puntual
Compensa el error produciendo transmisión de intrones (silenciosa) o exones (físicamente)
Mutación de sustitución de bases
Secuencia de ADN cambia su nucleotido por otro
Transiciones y translocaciones
A-T
Mutación por deleción
Secuencia de ADN pierde un nucleotido y no se sustituye
Modifica el marco de lectura abierto
Mutación por inserción de nucleotidos
Secuencia de ADN donde se introducen uno o más nucleotidos que no pertenecen a dicha secuencia
Mutación por translocación de pares de nucleótidos complementarios
Secuencia de nucleotidos sufre una Transición o Transversión
Mutación neutra
Secuencia de nucleotidos que genera tripletes que codifican para aminoácidos equivalentes
No beneficia ni perjudica
Ligeras variaciones en la estructura y la conformación final de la proteína que continua expresándose
Mutación silenciosa
Pese a existir una alteración en la secuencia de nucleotidos, no provoca cambios en el aminoácido que codifica
Degeneración del código genético
Mutación sin sentido
Se cambia un codón codificante de a.a por uno de terminación
Terminación prematura de un polipeptido
Proteína truncada
Mutación por desplazamiento de marco de lectura
Se añaden o eliminan un número determinado de bases diferente a tres, la lectura del código se daña y se agregan a.a diferentes a los que estaban codificados originalmente
Mutación de sentido equivocado
Cambio de un codón que codifica para a.a da como resultado un grupo o polaridad diferentes al original
Mutación cromosómica
Reordenamiento cromosomico resultado de la organización de segmentos cromosomicos
Perdida o ganancia de cromosomas completos
Se detectan mediante análisis de microscopia
Mutación por inversión de un fragmento cromosomico
Segmento de cromosoma se invierte en su orientación interior
180’ por rotura doble
Mutación por deleción de fragmentos cromosomico
Perdida de fragmento de cromosoma en uno o varios sitios
Ganancia de fragmentos en otro cromosoma
Mutación por duplicación de un fragmento cromosomico
Duplicación de fragmentos de cromosoma en uno o varios sitios de este
Mutación por translocación de un fragmento cromosomico
Cambio en la posición de un fragmento cromosomico
Intercambio de fragmentos cromosomicos entre cromosomas homólogos o heterógenos
Mutaciones genomicas
Segregación cromosomica erronea que afecta al número de cromosomas o al genoma
Poliploidía: aumento en el número de brazos de un cromosoma
Haploidía: disminución en el número de brazos de un cromosoma
Aneuploidía: modifica el número de copias de un cromosoma (3-4)
Orígenes de mutaciones
Mutaciones naturales:
Producidas en condiciones normales de crecimiento influidas en el medio ambiente
Base de la evolución
Mutaciones inducidas:
Provocadas por algún mutageno
Mutageno
Agente exógeno que provoca cambios en el material genético
Físicos: radiaciones que afectan la estructura y secuencia del ADN
Químicos: compuestos que alteran la estructura del ADN al reaccionar directamente con ella o intercalarse entre nucleotidos
Biológicos: organismos capaces de alterar la estructura del material genético de su hospedero al integrarse a su ADN
Carcinogenos
Crecimiento anormal
Provocan neoplasias o tumores
Se producen Alteraciones irreversibles en la información genética que convierten genes normales anormales capaces de producir un tumor
Teratógenos
Agentes químicos presentes en el ambiente que dañan al ser humano en el periodo perinatal
Polimorfismos
Presencia de alelos diferentes sin ser mutación
Variación genética
Individuos afectados sintetizan enzimas modificadas
Susceptibles a padecer enfermedad y base de la medicina del futuro
Tipos de polimorfismos
Polimorfismos de un solo nucleotido
Sustitución de un nucleotido por otro, deleción o inserción de un nucleotido en la secuencia de ADN
Microsatélites
VNRT: regiones con repeticiones de secuencias de 9-100 PB
marcadores moleculares
STR: repeticiones en la secuencia
Tipos de daño
Desaminación: perdida de grupo amino cambia el nucleotido
Depuración: elimina enlace n-glucosidico, disocia nucleotidos
Agentes intercalantes: intercalan nucleotidos de ADN y producen adiciones de un solo nucleotido
Energía ionizante: explosión de ADN a luz UV
Desaminación y daño oxidativo: formación de una 8 oxo glucosina y glicol de timina a causa de (O2) (H2O2) (OH)
Agentes alquilantes: añaden grupos Alquino, Etilo y Metilo
Análogos de bases: compuestos químicos con estructura similar a bases nitrogenadas
Tipos de reparación
Directa: involucra sistemas que eliminan directamente el daño del ADN
Por Escisión: Daño o eliminación de bases por Genoma
Reparación de emparejamiento erroneo: correlación de bucles que se producen en la cadena de ADN
Reparación de roturas de doble cadena: radiación de la energía pueden curar roturas en la doble cadena de ADN
Reparación por Escisión
Bases: elimina las bases dañadas
Nucleotidos: reconoce cualquier porción que provoque una distorsión importante en la doble cadena de ADN
Sistema 8 oxo Guanina: Agentes químicos, reacción ionizante y UV oxida las pares de bases, Guanina se transforma en GO y se une a Adenina eliminando la base incorrecta
2 vías de recuperación
Unión de extremos No homólogos: El cromosoma vuelve a pegarse con una ligera mutación en el sitio de lisis
Recombinación homóloga: la región dañada se reemplaza por recombinación usando secuencias copiadas del homólogo
Regulación génica
Proceso utilizado para controlar el momento, la ubicación y el nivel de expresión de genes
Convierte células en glóbulos rojos, hepáticos, neuronas, célula muscular o del hígado
Factores de transcripción
Proteínas que se ensamblan con el ADN cerca de la zona donde la localiza el gen
Promotores
Secuencia de ADN necesaria para activar un gen
Se encuentra cerca del inicio de un gen
Presenta sitio de unión para la ARN polimerasa
Contiene información para Activar o Desactivar un gen
Promotor mínimo
Secuencia mínima con capacidad de transcribir
Factores Basales
Proteínas auxiliares que se tienen que unir primero al Promotor para formar factores de transcripción y que la ARN pol de las células se sujeten al ADN
Tipos de promotores
Constitutivos: secuencias reconocidas por factores basales que fluyen Aguas arriba
Aguas arriba –> antes del gen (3’ - 5’)
Aguas abajo –> después del gen (5’ - 3’)
Genes House Keeping responsables del metabolismo básico de una persona
ARN pol I: transcribe precursores ARNr
ARN pol II: bastante conservada, 3 secuencias canónicas
ARN pol III: promotores internos
Activadores: la proteína permanece inactivada hasta que reciba la señal
regulaciones posttranscripcionales
Inactivadores: receptor estorba a factores basales
reprimen transcripción
Mecanismos activadores
Transcripción: transcripción degradada rápida, nunca se acumula
Unión ligando-receptor: factores lo requieren, inactivo en el citoplasma hasta que el receptor lo activa
Fosforlización: más común, adición de un grupo fosfato por una cinasa
Formación de complejos: acoplamiento de varias proteínas
Factor transcripcional inhibido: cuando se fosforila sufre un cambio que permite el traslado al núcleo y su unión al ADN
Inactivadores
Silenciamiento:
Control expresión génica a nivel transcripcional
Silenciadores o potenciadores
Proteínas receptores:
Crea un mecanismo de bucle cromosómico
Regiones que unan al ADN
Tecnología ADN Recombinante
Utiliza enzimas para cortar y unir secuencias de ADN
Colocando vectores que transporten ADN
Detección bacterias y virus
PCR
Técnica más sensible y específica en pruebas moleculares
Obtener un gran número de copias de fragmentos específicos de ADN
Replicación exponencial in vitro de una molécula de ADN genómico o complementario mediante ciclos repetitivos
Tecnologías recombinante ADN y fases de la PCR
Amplificación
Facilita identificar personas, detectar virus o hacer investigación de ADN
Termociclador
Facilita ciclos de temperatura
Desnaturalización: se separa la cadena de ADN
Anillamiento: taq polimerasa coloca el primer primer arriba y abajo el gen de interés
Elongación: taq polimerasa empieza a poner nucleotidos en el resto de la cadena a partir del primer
Enzimas de restricción
Herramientas para utilizar varios ensayos útiles de investigación clínica
Nucleasas:
modifican ácidos nucleicos
Cortan enlaces fosfodiester que unen nucleotidos
Endonucleasas
Cortan enlaces fosfodiester de Ac. Nucleicos que forman parte de la maquinaria
Exonucleasas
Cortan enlaces fosfodiester de los nucleotidos en los extremos de la cadena
Aplicaciones de enzimas
1.- Mapas de restricción para plasmidos o genoma
2.- Construcción de moléculas de ADN recombinante
3.- Estudios polimorfismos
4.- Clonación de vectores
Electroforesis en gel
Técnica de separación de Ácidos nucleicos o proteínas en función de su tamaño o carga eléctrica
Ambos alteran su tasa de movimiento a través de un campo eléctrico en un gel (Agarosa)
Separa fragmentos de ADN a través de la electricidad
ADN a corriente positiva
Pasos electroforesis
1.- las muestras de ADN se inyectan en pozos y se aplica corriente eléctrica para arrastralos a un gen
2.- fragmentos tienen carga negativas, se mueven al electrodo positivo, todos los fragmentos positivos de ADN tienen la misma carga por masa
3.- Cuando el gel se tiñe con un pigmento que se une al ADN
Los fragmentos de ADN se ven como bandas representando un grupo de fragmentos del mismo tamaño
Electroforesis
fragmentos más grandes avanzan menos rápido
fragmentos más pequeños avanzan más rápido
Gracias al pigmento los fragmentos pueden verse con luz UV
Clonación celular de moléculas de ADN
Muchas copias idénticas de un fragmento de ADN como gen
Se inserta en un gen blanco o plasmido
Plasmido
Fragmento circular de ADN encontrado en bacterias
Para cortarlo se usan enzimas de restricción
Para unirlo se usa ADN ligasa
Vector
Cualquier agente transmisible que transmite y trasnporta información a otro organismo vivo
Esquema de fabricación de la insulina
- Se extrae el plasmido, de la bacteria
- Se aísla el gen que codifica insulina humana
- Se introduce el gen en el plasmido
- Se introduce en una nueva bacteria
- Al multiplicarse las bacterias producen grandes cantidades de insulina humana
Ciclo célular
Interfase
Célula recién formada toma nutrientes de su ambiente, crece, madura y se prepara para entrar a división célular
G1: célula crece al tamaño normal, produce proteínas y organelos
S: tiempo de la síntesis de ADN, cromosoma y centrosoma
G2: segunda etapa de crecimiento, se corrigen los errores hechos en las copias de ADN
División célular (Mitosis)
Centrosomas
Organulo que se encuentra en eucariotas cerca del núcleo
Contienen centriolos que forman microtubulos
Reguladores ciclo celular
Usa información de su propio estado interno y del ambiente para decidir si continuar o no con la división
Se mueven de manera regulada a través del ciclo celular, asegura que las células no se dividan en condiciones desfavorables
Puntos de control
Célula examina las señales externas e internas y decide si continuar o no con la división
- G1 verfica
tamaño, nutrientes, daño de ADN, factores de crecimiento - S verifica
daño ADN, integridad de la replicación de ADN - G2 verifica
acoplamiento del cromosoma al huso de la placa metafísica
Ciclinas
Reguladores más importantes del ciclo célular
Grupo de proteínas relacionadas con los humanos y demás eucariontes
4 tipos
G1
G1/S
S
M
Cinasas dependientes de ciclinas (CDKS)
Deben activar o inactivar proteínas blancas en el interior de las células para promover el ciclo célular
CDKS
familia de enzimas que dirigen los acontecimientos del ciclo célular
CDK Solitaria
Inactiva la unión de ciclina, la activa y la vuelve funcional y permite modificar proteínas
Inhibidores
Proteína P53
Supresor tumoral si una célula recibe daño
Guardián del Genoma
Defectuosa o ausente provoca cáncer
Funciones inhibidores
- Detiene el ciclo celular en el punto de control G1 al activar la producción de CDKI, fijándose a los complejos CDK-ciclinas, bloqueando su actividad ganando tiempo para la reparación de ADN
- Activa enzimas reparadoras de ADN, si el daño es muy grande activa la muerte célular
Mitosis o Cariocinesis
Proceso por el cual una célula se divide en dos células hijas idénticas
Fases Mitosis
- Profase: cromátina se condensa y forma cromosomas, citoesqueleto y huso mitotico se desensamblan y desaparece membrana nuclear
- Prometafase: microtubulos se unen a cinetocoros, cromosomas se dirigen al interior de la célula
- Metafase: etapa media donde los cromosomas se alinean en el centro de la célula gracias al huso mitotico
- Anafase: la célula se estira, el huso mitotico se encoge y cada cromátina hermana se separa y dirige a los polos
- Telofase: forma un anillo crontactil a partir de microtubulos para dividirse, el huso mitotico desaparece y se vuelve a formar cromatina y membrana nuclear
Citoquinesis
Fase final de la división célular
Se dividen las 2 células por completo teniendo la misma cantidad de citoplasma y organelos
Células que no pasan por citoquinesis
Óvulos
Meiosis
Proceso de división célular en el que 1 célula diploide genera 4 células haploides
Solo ocurre en gametos
Se divide en Meiosis I y II
Quiasma
Intercambio de pares homólogos
Profase I
Leptoteno: cromosomas se condensan y se hacen visibles formando largas tiras en el nucleo
Cigoteno: pares de cromosomas homólogos se aproximan entre sí, se aparean y forman una tetrada
Paquiteno: se completa el acoplamiento y se da entrecruzamiento mediante el quiasma para dar la recombinación genética
Diploteno: separación de cromosomas homólogos
Diacinesis: cromosomas se condensan al máximo, desaparece membrana nuclear y núcleo y quedan libres en el citoplasma
