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RESUMEN BIOLOGIAMecanismos genéticos básicos II:Replicación del DNA: essemiconservativa, trascurre de formabidireccional (5 ́ a 3 ́) y ocurre en lafase S del ciclo celular: las dos cadenasactúan como moldes y guían la síntesis de una nueva cadena complementaria.- Cada vez que replica y genera unadob...

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RESUMEN BIOLOGIA

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La ADN ligasa une los fragmentos de Okazaki.

Mecanismos genéticos básicos II: Replicación del DNA: es semiconservativa, trascurre de forma bidireccional (5´ a 3´) y ocurre en la fase S del ciclo celular: las dos cadenas actúan como moldes y guían la síntesis de una nueva cadena complementaria.

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Cada vez que replica y genera una doble hélice, una de las hebras es la hebra parental mientras que nueva hebra recién sintetizada es la hebra hija.

BASES NITROGENADAS ADN:

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Adenina(A) enlace doble con timina(T) Guanina(G) enlace triple con citocina (C)

 organismos procariontes: la replicación tiene lugar de forma bidireccional desde un único origen de replicación.  organismos eucariontes: replican su material genético de forma bidireccional desde muchos orígenes de replicación. Hebra conductora(leading): se sintetiza en la dirección dejada por la horquilla de replicación. Hebra rezagada(lagging): se sintetiza en piezas cortas:

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Fragmentes de Okazaki: son fragmentos que quedan separados por pequeños segmentos de RNA que son removidos y sellados por una DNA ligasa

INICIO DE LA REPLICACION: 1) Apertura de la doble hélice: la helicasa es la proteína encargada de separar las hebras de DNA. 2) síntesis de DNA: La DNA primasa es una enzima que pude iniciar la copia de una hebra de DNA. Lo hace sintetizando un pequeño partidor o primer de RNA. Utiliza DNA de hebra sencilla como molde y ribonucleosidos trifosfato 3) DNA Polimerasa: Cataliza la adición de un desoxirribonucleótido al extremo 3’ – OH de una cadena de polinucleótidos, no inicia la síntesis de dna solo la polimerasa. Las polimerasas I, II, III polimerizan de 5´ a 3´ - En procariontes: DNA Pol III

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En eucariontes: DNA Pol δ 4) Topoisomerasa II: es la proteína encargada de liberar la tensión generada por el sobre enrollamiento que se genera al abrir las hebras de DNA. 5) Single strand binding proteins o SSB: proteínas especiales ayudan a mantener la doble hebra de DNA abierta en la horquilla de replicación. 6) Las nucleasas: eliminan los cebadores de RNA 7) La DNA polimerasa reparadora: polimerasa con desoxirribonucleótidos los espacios dejados por los cebadores.

- RNA transferencia (tRNA): adaptador en la traducción del RNA a proteína

- RNA mensajero (Mrna): se traduce a proteína

TRANSCRIPCION REPARACION DEL DNA  Mutación: Cambios heredables en el material genético - Mutación cromosómica: selección o repetición de un cromosoma - Mutaciones puntuales: 1) Sustitución: alterar el orden de las bases nitrogenadas (a,t,g,g) 2) Inserción: agregar una base nitrogenada(extra) en su secuencia. 3) Dilección: eliminar una base nitrogenada en su secuencia - Reparación por escisión de nucleótido: en este caso se elimina un segmento de la hebra que contiene la mutación. - Reparación por escisión de base: en este caso la base nitrogenada es removida inicialmente y luego el azúcar con el fosfato. El espacio es llenado por la DNA polimerasa.

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Mecanismos de reparación que involucran quiebres de la doble hebra: recombinación homologa y no homologa

DEL DNA A RNA, TRANSCRIPCION BASES NITROGENADAS EN RNA:

- Adenina(A) enlace doble con Uracilo(U) - Guanina(G) enlace triple con citocina (C)

RNA - RNA ribosómico (Rrna): forma parte de los ribosomas y participa en la síntesis de proteínas

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La síntesis de ARN no requiere partidor, se inicia en secuencias denominadas promotores Requiere ADN molde y ribonucleótidos (ATP, GTP, UTP, CTP)

 INCIO: RNA polimerasa II en la iniciación de la transcripción debe lidiar con el enrollamiento del DNA en los nucleosomas y de las estructuras cromáticas. - La RNA Pol: requiere de activadores, mediadores y proteínas modificadoras de la cromatina.  ELONGACIÓN: Los nucleótidos de ARN libres se aparean con las bases expuestas del ADN. - tres nucleótidos en una molécula de ARNm se llama codón  TERMINACIÓN: Se forman enlaces entre los nucleótidos del ARNm y la molécula de ARNm se separa de la molécula de ADN.

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La molécula completa interactúa con proteínas apenas es liberada.

MODIFICACIONES POSTTRANSCRIPCIONALES  Splicing: los intrones transcritos en el RNA se eliminan por corte y empalme (splicing). -Esto da lugar al proceso de splicing alternativo lo que implica variación en las proteínas producidas a partir de un mismo gen.  Maduración del RNA en eucariontes: CAP extremo 5’ modificación del

nucleótido en el extremo 5’ terminal 7metilguanosina.  Maduración diferencial del RNA: poliadenilacion (poli-A): adición de cola poli-A al transcrito primario de RNA de eucariotas en el extremo 3’.

DEL DNA A LA PROTEINA TRADUCCION -proceso mediante el cual ocurre la síntesis de proteínas: donde el mRNA es codificado por un set de 3 nucleótidos  Cada triplete se denomina Codón  Cada codón es específico para un aa o STOP  El código genético es UNIVERSAL: un codón en un organismo especifica el mismo aminoácido en cualquier otro.  No es ambiguo: cada codón codifica para un sólo aminoácido.  Es Degenerado: un aminoácido puede ser codificado por más de un codón. - AUG codón de inicio y metionina - UAA/UGA/UAG codones de término.  Marcos de lectura: un marco de lectura abierto es aquel que comienza en un codón AUG de inicio - Existen tres posibles pautas en la lectura de proteínas. - Mutaciones en el DNA pueden producir mutaciones silenciosas, sin sentido o con cambio de sentido.  Código genético: el adaptador (tRNA): posee una región complementaria al codón, llamada anticodón. - La función de los ARNt es entregar el aa a la cadena polipeptídica en crecimiento

 Inicio: formación del complejo de iniciación (GTP y factores de inicio).  Elongación: la cadena polipeptídica se alarga mediante unión covalente de aa sucesivos.  Termino y liberación: codón de término en el mRNA indica en qué momento está completa la cadena polipeptídica.

 RIBOSOMA  La subunidad pequeña: enlaza los tRNA a los codones del mRNA

 La subunidad grande: cataliza la formación de los enlaces peptídicos que unen los aminoácidos entre sí en la cadena polipeptídica.  Sitios del ribosoma: - A= acepta un nuevo tRNA - P = aquí se forma un enlace peptídico - E = sitio de salida para tRNAs “vacíos”

 Síntesis de proteínas: Poli-ribosomas.  Síntesis de proteínas en procariontes: secuencia de Shine- Dalgarno, secuencia específica de hasta 6 nucleótidos que indican el inicio de la traducción.  Síntesis de proteínas: Inhibidores: tetraciclina, estreptomicina, cloranfenicol, eritromicina, etc.

CELULAS  

Procariontes(bacterias): ocurre simultáneamente con la transcripción Eucariontes: segregan la transcripción en el núcleo; el mRNA es procesado, exportado del núcleo y traducido en el citoplasma

 ETAPAS DE LA TRADUCCION CONTROL DE LA EXPRESION GENICA

- Permite el traspaso de nutrientes y moléculas a  Control de la expresión génica - Accesibilidad de RNA pol a los sitios de inicio través de canales selectivos, proteínas y - Disponibilidad de los factores de transcripción bombas.  fosfolípidos: son moléculas anfipáticas, y los (síntesis y localización). principales constituyentes de las membranas - Eficacia de los promotores (constitutivos, inducibles), ACTIVADORES-REPRESORES

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Regulación Cis-Trans Promotores: proteínas activadoras o inhibidoras que actúan mediante su unión a secuencias específicas de reconocimiento al ADN. Regulador CIS. Elemento regulador transcripcional es parte de la cadena polinucleotídica del gen. Regulador TRANS: Elementos regulatorios generalmente de naturaleza proteica de la secuencia génica a regular.

biológicas. -Ejemplos: fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilcolina.  Glicolipidos: protegen a la membrana y actúan como receptores. - ubicados exclusivamente en el lado extracelular de la membrana  Colesterol: se asocia a las colas hidrofóbicas de los fosfolípidos

Proteína reguladora: depende de la formación final del complejo regulador depende tanto del orden de las secuencias controladoras en el ADN como de las proteínas reguladoras activas CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL: Control de la maduración del ARN m: splicing alternativo (splicesosoma). Control del transporte: salida de los ARNm al citoplasma a través de los poros nucleares (proteínas de importe, transporte activo). Control de la estabilidad: regulación de la vida media de los ARNm (CAP-PoliA). Degradación del mRNA: micro-RNas o sIRNA.

MEMBRANA Y TRANSPORTE  Membrana: esta formada por una bicapa lipídica y proteínas - Sirve como barrera entre el intracelular y el extracelular.

 Balsas lipídicas: áreas pequeñas especializadas en las membranas donde se concentran algunos lípidos.  bicapa lipídica: es asimétrica, la membrana tiene dos caras compuesta de dos conjuntos diferentes de fosfolípidos y glicolipidos. Esta asimetría se conserva durante el transporte de membranas  Inositol: es un lípido de membrana cuyo rol es principalmente en la señalización intracelular (externo-interno) Proteínas en la membrana. -Proteínas integrales de la membrana: están insertas en la bicapa lipídica (1 y 2) o unidas a la una monocapa por lípidos (3 y 4), pueden ser removida mediante solo mediante el uso de detergentes. -Proteínas periféricas: están asociadas en forma no covalente a componentes de la membrana y pueden ser removidas de esta mediante métodos que no la destruyen. -Detergentes: SDS: es un detergente aniónico, que destruye las membranas celulares. Los detergentes se utilizan para la solubilización, purificación y

reconstitución de la actividad funcional de un si de proteínas de membranas.  Glicocálix: aíslan y protegen la membrana. actú como receptores de membrana, ayuda en la Asociación de células a la matriz extracelular y a células - Están ubicados principalmente en la mem plasmática, en la cara externa TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA  Se define como el transito desde el interior de la célula hacia el exterior y viceversa.  Proteínas transportadoras: son altamente selectiva y solo transportan un tipo de molécula o ion que sean compatibles con sus sitio de unión.  Gradiente de concentración: - Movimiento de una partícula a favor de su gradiente de concentración libera energía. - Movimiento de una pártícula en contra de su gradiente de concentración requiere energía.  Osmosis: Paso de un solvente a través de una membrana semipermeable, desde una región de menor concentración de solutos a una de mayor concentración.

 Difusión a través de la membrana - Canales iónicos: Las diferencias entre proteínas canales y transportadoras es la forma con la cual discriminan los solutos, transportando algunos solutos y no otros. - Los canales discriminan en base al tamaño y a la carga eléctrica

Transporte pasivo: es aquel en el cual las moléculas son transportadas en la dirección a favor de la gradiente de concentración. Gradientes electroquímicos: el gradiente electroquímico combina el potencial de membrana y la gradiente de concentración los cuales trabajan en forma aditiva para aumentar la fuerza de transporte de iones. Cambios conformacionales asociados al transporte: los transportadores cambian de conformación para transportar solutos. La difusión facilitada: es saturable porque depende de un transporte que es específico A favor de la gradiente de concentración a través de proteínas que se denominan canales iónicos. La conducción de iones es muy rápida y permiten que las células excitables posean potenciales de acción La difusión simple: no es saturable porque no depende de proteínas presentes en la membrana. gradiente de concentración a través de la bicapa lipídica pueden pasar moléculas pequeñas y moléculas sin carga o apolares

Bombas impulsadas por la luz: encontradas principalmente en bacterias. Acoplan el transporte en contra de gradiente a la llegada de energía luminosa

 Transporte activo: es aquel en el cual las

TRANSPORTES -

Los solutos pueden atravesar la membrana por transporte pasivo o transporte activo. La dirección del transporte depende de la concentración relativa del soluto

moléculas son transportadas en la dirección en contra de la gradiente de concentración.

 Secundario:

 Simporte: se transportan las dos moléculas en la misma dirección de la gradiente

    Antiporte: se transportan ambas moléculas en  direcciones opuestas. 

 Transportes mediados por ATP(primario):  Bomba sodio potasio: Esta bomba es

esencial para la vida de la célula mantiene las  diferencias de concentración de K+ y Na+ entre el citoplasma y el espacio extracelular (transporte contra gradiente). El K+ se concentra en el interior de la célula.

Aparato de Golgi: modificación, distribución y empaquetamiento de proteínas y lípidos para secreción o destinación a otro organelo. Lisosomas: degradación intracelular. Endosomas: distribución de material endocitado. Mitocondria: síntesis de ATP por fosforilación oxidativa. Peroxisomas: oxidación de moléculas tóxicas. Evolución: núcleo y retículo endoplásmico

inclusión de las mitocondrias

 Tráfico intracelular: TRANSPORTE INTRACELULAR 

Los mayores compartimentos celulares en una célula animal:  Citosol: contiene vías metabólicas; sitio de síntesis de proteínas.  Núcleo: contiene el genoma. Síntesis de DNA y RNA.  Retículo endoplásmico: síntesis de lípidos y proteínas; almacenamiento de Ca2+.

- Transporte a través de los poros nucleares  La membrana interna: Posee filamentos intermedios (lámina nuclear) para el anclaje de la cromatina, otorgándole soporte estructural del núcleo.  La membrana externa: es continua con la membrana del ER y posee ribosomas que producen proteínas que quedan en el espacio perinuclear que es continuo con el lumen del ER. Transportes según el tamaño de las moléculas

 Transporte pasivo: macromoléculas solubles en agua Transporte y menores de proteínas al interior de la mitocondria: Complejos translocadores TOM y a 5 kilodaltons (kD) difunden del citoplasma al núcleo. TIM. que  Transporte activo: macromoléculas de mayor tamaño, entran y salen del núcleo, necesitan factores citosólicos para TOM se desplaza por la El complejo su transporte. membrana hasta acoplarse con el complejo TIM la membrana interna, formando un canal - Las proteínas ingresan al núcleo por transportedeactivo. para atravesar las dos membranas  Componentes importados al núcleo: Se transloca la proteína a la matriz ➢Histonas ➢DNA y RNA polimerasas ➢factores demitocondrial ayudada por proteínas chaperonas. transcripción ➢proteínas de procesamiento del RNA ➢Proteínas ribosomales  Componentes exportados desde el núcleo: ➢mRNA ➢tRNA ➢Subunidades ribosomales

 

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Transporte a través de las membranas MITOCONDRIA: Péptido señal: especificidad de las señales de destino. En cuanto a la señal de reconocimiento (secuencia señal) parece ser más importante la estructura que la secuencia exacta de aa. Sin secuencia señal la proteína queda en el citosol. Si a una proteína citosólica se le adiciona una secuencia señal del ER, se dirige al ER

CLOROPLASTOS cloroplasto debe tener una secuencia señal (peptidil señal) Transporte de proteínas al interior de los cloroplastos: Complejos translocadores TOC y TIC. El complejo TOC se desplaza por la membrana hasta acoplarse con el complejo TIC de la membrana interna, formando un canal para atravesar las dos membranas. 4. Se transloca la proteína a la matriz del cloroplasto (estroma) ayudada por proteínas chaperonas.  La secuencia señal se corta.  Si la proteína debe ingresar al tilacoide una segunda secuencia señal hace que se una a un transportador en la membrana del tilacoide que le va a permitir el paso al interior

 RETICULO ENDOPLASMATICO  RER

Síntesis de proteínas de secreción(expulsión) - Síntesis de proteínas de membrana Síntesis de lípidos - Glicosilación(azúcar) y sulfatación(azufre) de proteínas. - Secreción de proteínas (Ruta Exocítica). - Secreción y recaptura de Calcio. - Respuesta UPR: permite dar un buen plegamiento a las proteínas antes de ser exportadas  REL - Síntesis de lípidos: Fosfolípidos y colesterol. Síntesis de hormonas esteroidales - Síntesis de sales biliares. - Reacciones de desintoxicación. - GLUCOGENOLISIS - Almacenamiento de Ca2+ -

Modificación de proteínas en el RER: glicosilaciones Plegamiento incorrecto de glicoproteínas en el RE: sistema ubiquitina proteosoma.

TRANSPORTE POR VESICULAS Los organelos se comunican entre ellos y con el exterior a través de vesículas de transporte 1. Las vesículas de transporte yeman desde un compartimiento celular y se fusionan con otro. 2. En el proceso, los componentes solubles son transferidos de lumen a lumen. TRANSPORTE VESICULAR Capturar macromoléculas desde el exterior endocitosis

Liberar macromoléculas (glúcidos y proteínas) al exterior exocitosis

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Las proteínas pueden ser sintetizadas por los ribosomas que se encuentran en el citosol o los ribosomas pueden dirigirse al membrana del RER. Signal Recognition Particle (SRP): se une a una secuencia específica (péptido señal) en la cadena proteica recién sintetizada. Una vez que están en la membrana del RER la síntesis de la proteína ocurre en la cara externa del RER e inmediatamente es translocada al interior del RER.

 CUBIERTA DE PROTEINAS  Clatrinas: vesículas recubiertas con proteínas de cubiertas con clatrinas, se forman desde el transGolgi y desde la membrana plasmática y se mueven hacia los endosomas.  COPI: Vesículas recubiertas con proteínas de cubiertas con COPI, transporta proteínas en un transporte retrogrado entre las cisternas del Golgi y desde el cis-Golgi hacia el RER

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COPII: vesículas recubiertas con proteínas de cubiertas con COPII, transportan proteínas desde el RER hacia el Golgi

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Ensamble de vesículas recubiertas de Clatrina.  - Adaptinas: complejo de varias  subunidades, que se unen a la cubierta de membrana de la vesícula: unen a  clatrina y capturan específicamente moléculas para el transporte. En el ensamblaje hay participación de dinamina (GTPasa) 

Especificidad del transporte vesicular depende de las SNAREs: especificidad de la unión y fusión: Para asegurar que todas las vesículas sean destinadas al organelo adecuado, las vesículas presentan en su superficie, marcadores que permiten identificar lo que está siendo transportado y de donde proviene cada vesícula. Las proteínas SNARE proveen de un

reconocimiento adicional: v-SNARE interactúa con t-SNARE.i APARATO DE GOLGI Tiene 2 sacos aplanados: Cis, Medial y Trans GOLGI Vía secretora: síntesis de proteínas en la membrana del RE, entrada al aparato de Golgi, y del Golgi a la membrana celular o bien a través de endosomas a lisosomas. Vía endocítica: responsable de la ingestión y degradación de material extracelular, de mover material desde la membrana plasmática a través de endosomas hacia lisosomas. Tipos de endocitosis pinocitosis: ingestión de fluidos y moléculas mediante vesículas pequeñas Fagocitosis: ingestión de grandes partículas, microorganismos y restos celulares. Bacterias ingeridas formando fagosomas, los cuales se fusionan con lisosomas Endocitosis mediada por receptores: las macromoléculas se unen a receptores complementarios de la superficie celular, y entran como un complejo receptor macromolécula en vesículas recubiertas por clatrina. -Ejemplos: colesterol es insoluble en agua, su transporte es por proteínas en el torrente sanguíneo como partículas llamadas lipoproteínas de baja densidad o L...