TEMA 13 Replicacion Transcripcion Traduccion PDF

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BIOLOGIA 2º BACH

JORGE M. PPEREZ MARTINEZ

BASE MOLECULAR DE LA HERENCIA 1. 2. 3. 4.

CODIGO GENETICO REPLICACION TRANSCRIPCION TRADUCCION

BIOLOGIA 2º BACH

JORGE M. PPEREZ MARTINEZ

1. CODIGO GENETICO Es un código universal que establece la correspondencia entre los tripletes de nucleótidos del ARNm y los 20 aminoácidos que forman las proteínas. Tiene cuatro características: -

UNIVERSAL: todos los organismos tienen el mismo código genético ya que ha tenido un solo origen evolutivo. DEGENERADO: varios tripletes codifican un mismo aminoácido. Esto es una ventaja frente a mutaciones. CONTINUO: está dispuesto de manera lineal, sin solapamientos, espacios entre ellos y sin compartir bases. ESPECIFICO: cada triplete solo codifica a un aminoácido.

AUG: codón de inicio. Codifica la metionina. UGA, UAG y UAA: codones de stop. No codifican ningún aminoácido. 2. REPLICACION La replicación es el proceso de duplicación del ADN por el que se obtienen dos copias idénticas. Este proceso ocurre en la fase S de la división celular. En contra de las hipótesis conservativa, por la que quedarían las dos hebras antiguas juntas y las dos nuevas formando otra doble hélice, y la dispersiva, por la que cada hebra estaría formada por fragmentos de ADN antiguo y nuevo, actualmente sabemos que la replicación es semiconservativa ya que de cada nueva cadena de ADN una hebra es antigua y la otra es nueva. *PROCARIOTAS Se divide en dos fases: - INICIACION: la doble hélice se desenrolla y abre pudiendo empezar la replicación a partir del origen de replicación (recepción específica de nucleótidos). Como el ADN es circular la replicación es bidireccional formándose la burbuja de replicación. - ELONGACION: la ARN polimerasa sintetiza el primer que actúa como cebador. Seguidamente la ADN polimerasa III sintetiza la nueva hebra en sentido 5’  3’. Esta hebra tiene un crecimiento continuo (hebra adelantada), la otra se sintetizará de manera discontinua (hebra retardada). La ARN polimerasa sintetiza ARN aportando extremos 3’ sobre los que la ADN polimerasa añadirá nucleótidos (fragmentos de Okazaki). La ADN polimerasa I retira el ARN y añade ADN. Para acabar la ADN ligasa unirá los fragmentos. *EUCARIOTAS Hay más de un origen (replicones) y cinco tipos de ADN polimerasa. La hebra conductora tendrá histonas antiguas y la hebra retardada nuevas. Al llegar al telómero la ADN polimerasa no puede añadir nucleótidos nuevos, lo que provoca el envejecimiento.

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3. TRANSCRIPCION Proceso por el que se sintetiza ARN a partir de una cadena de ADN. La secuencia del ARN resultante es complementaria con la cadena de ADN utilizada como molde para la síntesis. Mediante la transcripción del ADN se originan los distintos tipos de ARN celular, mensajero, transferente y ribosómico. Para poder realizar la transcripción se necesitan: -

ADN, que servirá como molde para ser copiado. ARN polimerasa, que sintetizará el ARN a partir de la cadena molde de ADN. Ribonucleósidos trifosfato, que son las bases nitrogenadas que se usarán para sintetizar la cadena de ARN correspondiente.

En este proceso, la ARN polimerasa solo transcribirá una de las hebras de ADN. A esta cadena se le llama cadena molde que se encuentra en sentido 3’  5’, por lo que dará una cadena de ARN en sentido 5’  3’. La otra hebra del fragmento de ADN que se transcriba se llama cadena codificante. La cadena de ARN resultante tendrá la misma secuencia que la cadena codificante pero cambiando la timina por uracilo. *PROCARIOTAS Este proceso de dividen cuatro fases: - INICIACION: la ARN polimerasa reconoce un centro promotor, secuencia se consenso que desenrolla una vuelta de la hélice de ADN, marcando así el inicio de la transcripción e indicando cual es la hebra molde. - ELONGACION: la ARN polimerasa se desplaza por la hebra molde en dirección 3’5’, formando una cadena de polirribonucleótidos en sentido 5’3’. - TERMINACION: la ARN polimerasa añade nucleótidos hasta que se encuentra con la señal de terminación, secuencia palindrómica con abundantes C y G, seguida de varias T, formándose un bucle, que produce la separación del ARN transcrito. De esta forma ADN vuelve a formar la doble hélice. - MADURACION: el ARNm no sufre maduración, es traducido directamente. Sin embargo, si es un ARNt o ARNr, el ARN recién formado debe madurar, se corta en fragmentos pequeños, algunos se retiran y el resto se empalman. *EUCARIOTAS En las células eucariotas hay tres tipos de ARN polimerasa. La ARN polimerasa I sintetiza ARNr, la II ARNm y la III ARNt. Aquí los genes siempre están fragmentados por lo que todos lo a ARN necesitan madurar. Se divide en cuatro fases: - INICIACION: la ARN polimerasa reconoce el promotor. - ELONGACION: igual que en procariotas, pero se añade una capucha de metil-guanosina-fosfato en el extremo 5’ para evitar que sea destruido en el núcleo también será reconocida por ribosomas como el inicio de la traducción.

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- TERMINACION: se añade una cola de poli-A en extremo 3’ final, que retrasa la destrucción de las exonucleasas. A esta molécula de ARN recién sintetizada se le denomina ARN transcrito primario y contiene secuencias intrones y exones. - MADURACION: se produce en el núcleo. Es realizada por una ribonucleoproteína pequeña nucleolar (RNPpn), que separa los intrones y por las ARN ligasas específicas que empalman los exones. 4. TRADUCCION Proceso por el que se sintetiza una cadena polipeptídica a partir de una secuencia de ARNm. Para que se produzca la traducción son necesarios: -

Aminoácidos Enzimas, factores proteicos Nucleótidos trifosfato ARN de distintos tipos: - mensajero: lleva la información genética hasta los ribosomas. - transferente: transporta los aminoácidos específicos hasta los ribosomas según sea la secuencia de bases del ARNm que se va a traducir. - ribosómico: que forma parte de los ribosomas.

Se divide en tres fases: - INICIACION: la traducción comienza cuando se localiza el codón iniciador (AUG). La subunidad ribosómica pequeña se une al ARNm al reconocer la caperuza. El primer ARNt, metionina (anticodón UAC), se une al sitio P. A continuación, se acopla subunidad grande. El sitio A será ocupado por el segundo ARNt. En este proceso intervienen unas proteínas llamadas factores de iniciación, necesitando energía que la aporta un GTP. - ELONGACION: es el crecimiento de la cadena polipeptídica. El radical COOH del primer aminoácido se une con el radical NH2 del siguiente gracias a un enlace peptídico. El centro P queda ocupado por un ARNt sin aminoácido, produciéndose la translocación ribosomal. Este0 ARNt pasa al sitio E y sale del ribosoma. Este proceso requiere GTP. A medida que el ribosoma se desplaza, otro empieza la síntesis. Al conjunto de ribosomas que está leyendo la misma molécula de ARNm se le denomina polisoma o polirribosoma. - TERMINACION: cuando el sitio A es ocupado por un triplete de terminación (UAA, UAG y UGA), se paraliza la síntesis de la proteína ya que no existe ningún anticodón complementario a ellos. De esta forma se le une un factor de liberación, consumiendo GTP. La cadena proteica se termina y se desprende el ribosoma. Los ribosomas, el ARNt y los factores de terminación se separan.

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