Biología molecular del gen
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87 slides
Jul 07, 2013
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About This Presentation
Power point sobre biología molecular del gen eucariota y procariota. El material fue bajado desde internet en idioma inglés y fue traducido y modificado por mí para colaborar con mis alumnos, alumnos de otros colegios y colegas de biología. Posee muchas animaciones que están incrustadas en la p...
Slide Content
S
y
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M
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d
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t
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G
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T
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l
e
d
o
Copyright © The McGraw Hill Companies Inc. Permission required for reproduction or display
PowerPoint® Lecture Slides are prepared by Dr. Isaac Barjis, Biología Instructor
Biología
4° Medio
Biología molecular
del gen
Unidad 1: pp. 211 - 232
1
b.
3.4 nm
2 nm
0.34 nm
G
C
A
T
T
A
P
P
P
P
C
G
G
C
Pareo de bases
complementarias
azúcar Puentes de hidrógeno
Esqueleto de
azúcar fosfato
y
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o
Copyright © The McGraw Hill Companies Inc. Permission required for reproduction or display
PowerPoint® Lecture Slides are prepared by Dr. Isaac Barjis, Biología Instructor
Biología
4° Medio
Biología molecular
del gen
Unidad 1: pp. 211 - 232
1
b.
3.4 nm
2 nm
0.34 nm
G
C
A
T
T
A
P
P
P
P
C
G
G
C
Pareo de bases
complementarias
azúcar Puentes de hidrógeno
Esqueleto de
azúcar fosfato
2
Resumen
Material genético
Transformación
Estructura del DNA
Watson y Crick
Replicación del DNA
Procariota versus Eucariota
Errores de replicación
Transcripción
Traducción
Estructura of Eucariota cromosoma
Resumen
Material genético
Transformación
Estructura del DNA
Watson y Crick
Replicación del DNA
Procariota versus Eucariota
Errores de replicación
Transcripción
Traducción
Estructura of Eucariota cromosoma
3
Material genético
Frederick Griffith investigó la virulencia de
Streptococcus pneumoniae
Griffith postuló la existencia de un factor de
transformación.
Investigaciones posteriores hechas por Avery
et al. descubrieron que el DNA es la sustancia
transformante.
DNA de células muertas fueron incorporadas
en el genoma de las células vivas
Material genético
Frederick Griffith investigó la virulencia de
Streptococcus pneumoniae
Griffith postuló la existencia de un factor de
transformación.
Investigaciones posteriores hechas por Avery
et al. descubrieron que el DNA es la sustancia
transformante.
DNA de células muertas fueron incorporadas
en el genoma de las células vivas
4
Experimento de Transformación,
realizado por Griffith
Las ratas fueron inyectadas con dos cepas
de neumococos: una encapsulada (S) y
una no encapsulada (R).
La Cepa S es virulenta (Las ratas mueren);
tienen una cápsula mucosa y forma colonias
brillantes.
La cepa R no es virulenta (Las ratas viven); no
tienen cápsula y forman colonias opacas.
Experimento de Transformación,
realizado por Griffith
Las ratas fueron inyectadas con dos cepas
de neumococos: una encapsulada (S) y
una no encapsulada (R).
La Cepa S es virulenta (Las ratas mueren);
tienen una cápsula mucosa y forma colonias
brillantes.
La cepa R no es virulenta (Las ratas viven); no
tienen cápsula y forman colonias opacas.
5
Experimento de transformación de
Griffith
cápsula
Se les inyectó
cepas S vivas con
cápsula y causan
la muerte a las
ratas
a. b.
Se les inyectó
cepas R vivas sin
cápsula y las
ratas viven
c.
Se les inyectó
cepas S muertas
por calor y no
causan la muerte
a las ratas.
d.
Se les inyectó cepas S
muertas por calor más
cepas R vivas. Esto
causó la muerte a las
ratas.
Bacterias de la cepa S
vivas fueron retiradas
de las ratas.
¿Hipótesis que se
planteó Griffith?
Experimento de transformación de
Griffith
cápsula
Se les inyectó
cepas S vivas con
cápsula y causan
la muerte a las
ratas
a. b.
Se les inyectó
cepas R vivas sin
cápsula y las
ratas viven
c.
Se les inyectó
cepas S muertas
por calor y no
causan la muerte
a las ratas.
d.
Se les inyectó cepas S
muertas por calor más
cepas R vivas. Esto
causó la muerte a las
ratas.
Bacterias de la cepa S
vivas fueron retiradas
de las ratas.
¿Hipótesis que se
planteó Griffith?
Animación
(Todo lo explicado en esta excelente animación,
fue traducido gentilmente por su profesor. La
traducción del texto está en el sector de Notas
del orador)
http://dnaftb.org/17/concept/index.html
Y, obviamente, responderán 3 problemas que
están en la última sección de esta herramienta
de aprendizaje, relacionada con el experimento
de Avery et al.
6
(Todo lo explicado en esta excelente animación,
fue traducido gentilmente por su profesor. La
traducción del texto está en el sector de Notas
del orador)
http://dnaftb.org/17/concept/index.html
Y, obviamente, responderán 3 problemas que
están en la última sección de esta herramienta
de aprendizaje, relacionada con el experimento
de Avery et al.
6
7
Estructura del DNA
DNA contiene:
dos Nucleótidos con bases púricas
Adenina (A)
Guanina (G)
dos Nucleótidos con bases pirimídicas
Timina (T)
Citosina (C)
Estructura del DNA
DNA contiene:
dos Nucleótidos con bases púricas
Adenina (A)
Guanina (G)
dos Nucleótidos con bases pirimídicas
Timina (T)
Citosina (C)
Del cromosoma al ADN
8
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0023-2
8
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0023-2
9
Regla de Chargaff
La cantidad de A, T, G, y C en el DNA:
Idéntica en gemelos Idénticos
Varía entre individuos de una especie
Varía más de especie a especie
En cada especie, hay igual cantidad de:
A y T
G y C
Todo esto sugiere que el DNA usa bases
complementarias que se parean para almacenar
información genética
Los cromosomas humanos contienen, en
promedio, 140 millones de pares de bases
El número de posibles secuencias de
Nucleótidos es de 4.140.000,000
Regla de Chargaff
La cantidad de A, T, G, y C en el DNA:
Idéntica en gemelos Idénticos
Varía entre individuos de una especie
Varía más de especie a especie
En cada especie, hay igual cantidad de:
A y T
G y C
Todo esto sugiere que el DNA usa bases
complementarias que se parean para almacenar
información genética
Los cromosomas humanos contienen, en
promedio, 140 millones de pares de bases
El número de posibles secuencias de
Nucleótidos es de 4.140.000,000
10
Composición del Nucleótido del DNA
O
N
N
CH
CH
C
C
NH2
Citosina
(C)
3
C C
2
C
1
OHO P O
O
H
HH
HH
OH
CH3
O
HN
N
C
CH
C
C
OHOP O
O
H
HH
HH
OH
HN
N
N
C
CH
O
C
C
C
N
H2N
C
2
C
2
C
1
C
1
OHOP O
O
Guanina
(G)
fosfato
H
HH
HH
OH
N
N
N
HC
CH
NH2
C
C
C
N
4
3
C
2
C
1
5
O
O
O
O
O
O
H
HH
HH
OH
c. Datos de Chargaf
Composición del DNA en varias especies (%)
especie
Homo sapiens (humano)
Drosophila melanogaster (mosca )
Zea mays (Maíz)
Neurospora crassa (Hongo)
Escherichia coli (bacteria)
Bacillus subtilis (bacterium)
31.0
27.3
25.6
23.0
24.6
28.4
31.5
27.6
25.3
23.3
24.3
29.0
19.1
22.5
24.5
27.1
25.5
21.0
18.4
22.5
24.6
26.6
25.6
21.6
A T G C
a. Nucleótidos Purina b. Nucleótidos Pirimidina
Base que contiene
Nitrógeno.
azúcar= desoxiribosa
Timina
(T)
Adenina
(A)
HOP OCH2
5
CH2
5
CH2
5
CH2
C
4
C
4
C
4
C
C
3
C
3
C
Composición del Nucleótido del DNA
O
N
N
CH
CH
C
C
NH2
Citosina
(C)
3
C C
2
C
1
OHO P O
O
H
HH
HH
OH
CH3
O
HN
N
C
CH
C
C
OHOP O
O
H
HH
HH
OH
HN
N
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C
CH
O
C
C
C
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H2N
C
2
C
2
C
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C
1
OHOP O
O
Guanina
(G)
fosfato
H
HH
HH
OH
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CH
NH2
C
C
C
N
4
3
C
2
C
1
5
O
O
O
O
O
O
H
HH
HH
OH
c. Datos de Chargaf
Composición del DNA en varias especies (%)
especie
Homo sapiens (humano)
Drosophila melanogaster (mosca )
Zea mays (Maíz)
Neurospora crassa (Hongo)
Escherichia coli (bacteria)
Bacillus subtilis (bacterium)
31.0
27.3
25.6
23.0
24.6
28.4
31.5
27.6
25.3
23.3
24.3
29.0
19.1
22.5
24.5
27.1
25.5
21.0
18.4
22.5
24.6
26.6
25.6
21.6
A T G C
a. Nucleótidos Purina b. Nucleótidos Pirimidina
Base que contiene
Nitrógeno.
azúcar= desoxiribosa
Timina
(T)
Adenina
(A)
HOP OCH2
5
CH2
5
CH2
5
CH2
C
4
C
4
C
4
C
C
3
C
3
C
Animación
11
Please note that due to differing
operating systems, some Animacións
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11
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12
Modelo de Watson y Crick
Watson y Crick, 1953
Construyeron un modelo del DNA
El modelo de Doble hélice es similar a una
escalera de caracol
El esqueleto de azúcar-fosfato forma los laterales
Bases unidas por puentes de H forman los
peldaños
Recibieron el Premio Nobel en 1962
Modelo de Watson y Crick
Watson y Crick, 1953
Construyeron un modelo del DNA
El modelo de Doble hélice es similar a una
escalera de caracol
El esqueleto de azúcar-fosfato forma los laterales
Bases unidas por puentes de H forman los
peldaños
Recibieron el Premio Nobel en 1962
13
Modelo Del DNA de Watson/Crick
P
P
P
P
c.
b.
Bases
complementarias
Esqueleto de
Azúcar-fosfato
3.4 nm
2 nm
0.34 nm
P
P
S
S
4
5
3
1
1
23
2
3
5
4
5
CG
G
C
C
G
T
T
A
A
C
G
a.
d.d.
5
Azúcar
Puentes de H
Modelo Del DNA de Watson/Crick
P
P
P
P
c.
b.
Bases
complementarias
Esqueleto de
Azúcar-fosfato
3.4 nm
2 nm
0.34 nm
P
P
S
S
4
5
3
1
1
23
2
3
5
4
5
CG
G
C
C
G
T
T
A
A
C
G
a.
d.d.
5
Azúcar
Puentes de H
14
Difracción de rayos X del DNA
Rosalind Franklin estudió la estructura del DNA
usando rayos X.
Descubrió que si se hacía una solución viscosa y
concentrada de DNA, la molécula podía ser
separada en fibras.
Bajo condiciones correctas, las fibras pueden
producir patrones de difracción bajo rayos X.
Ella produjo fotografías de difracción de rayos X.
Esto aportó evidenca que el DNA tenía los siguientes
caracteres:
DNA es una hélice.
Alguna porción de la hélice está repetida.
Difracción de rayos X del DNA
Rosalind Franklin estudió la estructura del DNA
usando rayos X.
Descubrió que si se hacía una solución viscosa y
concentrada de DNA, la molécula podía ser
separada en fibras.
Bajo condiciones correctas, las fibras pueden
producir patrones de difracción bajo rayos X.
Ella produjo fotografías de difracción de rayos X.
Esto aportó evidenca que el DNA tenía los siguientes
caracteres:
DNA es una hélice.
Alguna porción de la hélice está repetida.
15
Difracción de rayos X del DNA
© Photo Researchers, Inc.; c: © Science Source/Photo Researchers, Inc.
Haz de rayos X
b.
c.
Rosalind Franklin
Patrón de difracción
DNA
cristalino
Difracción de
Rayos X
a.
http://www2.uacj.mx/IIT/CULCYT/Enero-Febrero2007/6ARTCULOCAMACHO.PDF Si desea saber más sobre R. Franklin, lea este
apasionante artículo: “Quien fue Rosalind Franklin”
Difracción de rayos X del DNA
© Photo Researchers, Inc.; c: © Science Source/Photo Researchers, Inc.
Haz de rayos X
b.
c.
Rosalind Franklin
Patrón de difracción
DNA
cristalino
Difracción de
Rayos X
a.
http://www2.uacj.mx/IIT/CULCYT/Enero-Febrero2007/6ARTCULOCAMACHO.PDF Si desea saber más sobre R. Franklin, lea este
apasionante artículo: “Quien fue Rosalind Franklin”
Flujo Info genética desde el ADN a
las proteínas: Pulso y caza
16
Realice la actividad de la página 14 del libro guía
las proteínas: Pulso y caza
16
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17
Flujo de la Información Genética y el
Dogma Central de la Biología molecular
hebra no molde, sentido o codificante
3'5'
A G G G A C C C C
T C G C T G G G G
5'3'
hebra molde o no codificante
Transcripción
En el núcleo
3'5'
mRN
DNA
A G G G A C C C C
codón 1 codón 2 codón 3
polipéptido
Traducción
En el ribosoma
N N NC C C C C C
R
1
R
2
R
3
Serina Aspartato Prolina
O O O
Flujo de la Información Genética y el
Dogma Central de la Biología molecular
hebra no molde, sentido o codificante
3'5'
A G G G A C C C C
T C G C T G G G G
5'3'
hebra molde o no codificante
Transcripción
En el núcleo
3'5'
mRN
DNA
A G G G A C C C C
codón 1 codón 2 codón 3
polipéptido
Traducción
En el ribosoma
N N NC C C C C C
R
1
R
2
R
3
Serina Aspartato Prolina
O O O
18
Replicación Del DNA
Replicación del DNA es el proceso de
copiado de una molécula de DNA.
La replicación es semiconservativa, con
cada hebra de la doble hélice original
(molécula parental) sirviendo como un
molde (modelo) para una hebra nueva en
una molécula hija.
Replicación Del DNA
Replicación del DNA es el proceso de
copiado de una molécula de DNA.
La replicación es semiconservativa, con
cada hebra de la doble hélice original
(molécula parental) sirviendo como un
molde (modelo) para una hebra nueva en
una molécula hija.
Animación
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Animación
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22
Replicación: Eucariota
Replicación del DNA comienza en numerosos
puntos en toda la longitud del cromosoma
DNA se desenrrolla y se abre en dos hebras
Cada hebra vieja del DNA sirve como un
molde para una hebra nueva
Las bases complementarias que se parean
forman una hebra nueva en cada hebra vieja
Requiere de la enzima DNA polimerasa
Replicación: Eucariota
Replicación del DNA comienza en numerosos
puntos en toda la longitud del cromosoma
DNA se desenrrolla y se abre en dos hebras
Cada hebra vieja del DNA sirve como un
molde para una hebra nueva
Las bases complementarias que se parean
forman una hebra nueva en cada hebra vieja
Requiere de la enzima DNA polimerasa
Animación
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25
Replicación: Eucariota
Las burbujas de replicación se expanden bi-
direccionalmente hasta que se encuentran
Los nucleótidos complementarios se unen
para formar hebras nuevas. Cada molécula
de DNA hija contiene una hebra vieja y una
hebra nueva.
La replicación es semiconservativa:
una hebra original es conservada en cada
molécula hija. Así, cada doble hélice hija tiene una
hebra parental y una hebra nueva.
Replicación: Eucariota
Las burbujas de replicación se expanden bi-
direccionalmente hasta que se encuentran
Los nucleótidos complementarios se unen
para formar hebras nuevas. Cada molécula
de DNA hija contiene una hebra vieja y una
hebra nueva.
La replicación es semiconservativa:
una hebra original es conservada en cada
molécula hija. Así, cada doble hélice hija tiene una
hebra parental y una hebra nueva.
Animación
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27
Replicación semiconservativa del DNA
región del DNA parental
(doble hélice)
G
G
G
T
A
A
C
C
3'5'
AT
C G
AT
A
G
GC
C G
A
región de replicación:
nuevos Nucleótidos
se pairean con los
de la hebra parental
región
Replicación
complementada
DNA hijo doble hélice
Hebra viejaHebra nueva
DNA hijo doble hélice
Hebra viejaHebra nueva
C
C
A
A
T
T
G
G
T
A
T
A
C
G
A
T
A
T
A
C
GA
TA
T
A
T
A
C
G
C
G
A
G
T
A
C
G
C
G
A
Replicación semiconservativa del DNA
región del DNA parental
(doble hélice)
G
G
G
T
A
A
C
C
3'5'
AT
C G
AT
A
G
GC
C G
A
región de replicación:
nuevos Nucleótidos
se pairean con los
de la hebra parental
región
Replicación
complementada
DNA hijo doble hélice
Hebra viejaHebra nueva
DNA hijo doble hélice
Hebra viejaHebra nueva
C
C
A
A
T
T
G
G
T
A
T
A
C
G
A
T
A
T
A
C
GA
TA
T
A
T
A
C
G
C
G
A
G
T
A
C
G
C
G
A
Animación
28
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30
Aspectos de la Replicación del DNA
GC
AT
T
GC
G C
AP
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Pse une aquíOH
CH
2
C
C C
C
H H
H
HH
OH
OHO
Base Nitrogenada se une aquí
5¢ end
Extr.3¢ Extr.5¢
hebra molde
Dirección de replicación
hebra nueva
Molécula desoxirribosa
RNA primer
3¢
3¢
5¢
3¢
5¢
5¢
Hélice de DNA perental
Helicasa en la horquilla de replicación
Hebra adelantada
nueva
hebra molde
hebra molde
Hebra retrasada
DNA polimerasa
DNA polimerasaDNA ligasa
Fragmento de Okazaki
Horquilla de replicación introducescomplicaciones
5
7
6
4
3
2
1
DNA polimerasa
Se une a un nuevo
Nucleótido en el
Carbono 3’ del
Nucleótido previo.
5¢
4¢
3¢ 2¢
1¢
Ext.3¢
3¢
Aspectos de la Replicación del DNA
GC
AT
T
GC
G C
AP
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Pse une aquíOH
CH
2
C
C C
C
H H
H
HH
OH
OHO
Base Nitrogenada se une aquí
5¢ end
Extr.3¢ Extr.5¢
hebra molde
Dirección de replicación
hebra nueva
Molécula desoxirribosa
RNA primer
3¢
3¢
5¢
3¢
5¢
5¢
Hélice de DNA perental
Helicasa en la horquilla de replicación
Hebra adelantada
nueva
hebra molde
hebra molde
Hebra retrasada
DNA polimerasa
DNA polimerasaDNA ligasa
Fragmento de Okazaki
Horquilla de replicación introducescomplicaciones
5
7
6
4
3
2
1
DNA polimerasa
Se une a un nuevo
Nucleótido en el
Carbono 3’ del
Nucleótido previo.
5¢
4¢
3¢ 2¢
1¢
Ext.3¢
3¢
31
Replicación: Procariota
Replicación en Procariota
Bacteria (la mayoría) y Archaea tienen un solo
cromosoma circular
La replicación se hace alrededor de la molécula
del DNA circular en ambas direcciones
Produce dos círculos Idénticos
La célula se divide entre los círculos, en app. 20
minutos (E. coli)
Replicación: Procariota
Replicación en Procariota
Bacteria (la mayoría) y Archaea tienen un solo
cromosoma circular
La replicación se hace alrededor de la molécula
del DNA circular en ambas direcciones
Produce dos círculos Idénticos
La célula se divide entre los círculos, en app. 20
minutos (E. coli)
32
Replicación: Procariota vs. Eucariota
origen
Replicación
está
ocurriendo
en dos
direcciones
replicación está
completa
horquilla de replicación Burbuja de replicación
a. replicación en procariotas
Hebra parental
hebra hija
nuevo DNA
duplex
b. Replicación en eucariotas
Replicación: Procariota vs. Eucariota
origen
Replicación
está
ocurriendo
en dos
direcciones
replicación está
completa
horquilla de replicación Burbuja de replicación
a. replicación en procariotas
Hebra parental
hebra hija
nuevo DNA
duplex
b. Replicación en eucariotas
33
Errores de replicación
Las variaciones genéticas son la materia prima
para el cambio evolutivo
Mutación:
Un cambio permanente (pero no planificado) en la
secuencia de las bases pareadas
Algunos se deben a errores en la Replicación del
DNA
Otros, debido al daño del DNA
El DNA tiene enzimas que generalmente están
disponibles para revertir la mayoría de los errores
Errores de replicación
Las variaciones genéticas son la materia prima
para el cambio evolutivo
Mutación:
Un cambio permanente (pero no planificado) en la
secuencia de las bases pareadas
Algunos se deben a errores en la Replicación del
DNA
Otros, debido al daño del DNA
El DNA tiene enzimas que generalmente están
disponibles para revertir la mayoría de los errores
34
Función de los Genes
Genes codifican para Enzimas
Beadle y Tatum:
Experimentos en el hongo Neurospora crassa
Propusieron que cada gen tiene información para la
síntesis de una enzima
Hipótesis un-gen-una-enzima
Genes codifican para un Polipéptido
Gen es un segmento de DNA con información
la secuencia aminoacídica de un polipéptido
Sugiere que las mutaciones genéticas causan
cambios en la Estructura primaria de una
proteína
Función de los Genes
Genes codifican para Enzimas
Beadle y Tatum:
Experimentos en el hongo Neurospora crassa
Propusieron que cada gen tiene información para la
síntesis de una enzima
Hipótesis un-gen-una-enzima
Genes codifican para un Polipéptido
Gen es un segmento de DNA con información
la secuencia aminoacídica de un polipéptido
Sugiere que las mutaciones genéticas causan
cambios en la Estructura primaria de una
proteína
35
Síntesis de proteínas: desde el DNA al
RNA a la Proteína
El mecanismo de la expresión del gen
El DNA en los genes poseen información, pero
la información no es Estructura ni Función
La información genética es expresada en
Estructura y Función a través de la síntesis de
proteína
La expresión de la información genética en
estructura y función:
El DNA en el gen controla la secuencia de los
Nucleótidos en una molécula de RNA
El RNA controla la Estructura primaria de una
proteína
Síntesis de proteínas: desde el DNA al
RNA a la Proteína
El mecanismo de la expresión del gen
El DNA en los genes poseen información, pero
la información no es Estructura ni Función
La información genética es expresada en
Estructura y Función a través de la síntesis de
proteína
La expresión de la información genética en
estructura y función:
El DNA en el gen controla la secuencia de los
Nucleótidos en una molécula de RNA
El RNA controla la Estructura primaria de una
proteína
Animación
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37
Tipos de RNA
RNA: polímero de Nucleótidos de RNA
Los Nucleótidos de RNA son de 4 tipos:
Uracilo, Adenina, Citosina, y Guanina
Uracilo (U) reemplaza a Timina (T) del DNA
tipos de RNA
Mensajero (mRNA) – Copia y lleva el mensaje
genético del DNA en el núcleo, a los ribosomas en el
citoplasma
Ribosomal (rRNA) – Forma parte de los ribosomas,
los cuales leen el mensaje en el mRNA
Transferencia (tRNA) - Transfiere amino ácidos
apropiados al ribosoma cuando es “instruido”
Tipos de RNA
RNA: polímero de Nucleótidos de RNA
Los Nucleótidos de RNA son de 4 tipos:
Uracilo, Adenina, Citosina, y Guanina
Uracilo (U) reemplaza a Timina (T) del DNA
tipos de RNA
Mensajero (mRNA) – Copia y lleva el mensaje
genético del DNA en el núcleo, a los ribosomas en el
citoplasma
Ribosomal (rRNA) – Forma parte de los ribosomas,
los cuales leen el mensaje en el mRNA
Transferencia (tRNA) - Transfiere amino ácidos
apropiados al ribosoma cuando es “instruido”
38
Estructura del RNA
G
U
A
C
S
S
S
S
P
P
P
P
ribosa
G
U La base es
Uracilo en vez
de Timina
A
C
un Nucleótido
Estructura del RNA
G
U
A
C
S
S
S
S
P
P
P
P
ribosa
G
U La base es
Uracilo en vez
de Timina
A
C
un Nucleótido
39
Estructura del DNA vs. RNA
Su trabajo ahora es hacer un cuadro comparativo entre la estructura y función
del ADN y del ARN. Tiene 10 minutos para esto
Estructura del DNA vs. RNA
Su trabajo ahora es hacer un cuadro comparativo entre la estructura y función
del ADN y del ARN. Tiene 10 minutos para esto
40
El código genético
Propiedades del código genético:
Universal
con pocas excepciones, todas las especies usan el código
genético de la misma manera (casi universal, entonces)
Codifica 20 aminoácidos con 64 tripletes
Degenerado (redundante)
hay 64 codones disponibles para 20 aminoácidos
La mayoría de los aminoácidos están codificados por dos o
más codones
No ambiguo (Los codones son exclusivos)
Ninguno de los codones codifica para dos o más aminoácidos
Cada codón especifica sólo uno de los 20 aminoácidos
Contiene señales start (inicio) y stop (parada)
Codones de Puntuación
Como las letras mayúsculas que usamos en inicio de una
frase y un punto, que indica el momento del término.
El código genético
Propiedades del código genético:
Universal
con pocas excepciones, todas las especies usan el código
genético de la misma manera (casi universal, entonces)
Codifica 20 aminoácidos con 64 tripletes
Degenerado (redundante)
hay 64 codones disponibles para 20 aminoácidos
La mayoría de los aminoácidos están codificados por dos o
más codones
No ambiguo (Los codones son exclusivos)
Ninguno de los codones codifica para dos o más aminoácidos
Cada codón especifica sólo uno de los 20 aminoácidos
Contiene señales start (inicio) y stop (parada)
Codones de Puntuación
Como las letras mayúsculas que usamos en inicio de una
frase y un punto, que indica el momento del término.
41
El código genético
La unidad de un código son los codones, cada uno de
los cuales tiene un arreglo simbólico único.
Cada uno de los 20 aminoácidos presentes en las
proteínas es codificado únicamente por uno o más
codones
Los símbolos usados por el código genético son las bases
nitrogenadas del mRNA
Funcionan como “letras” del alfabeto genético
El alfabeto genético tiene solo 4 “letras” (U, A, C, G)
Todos los codones en el código genético tienen 3 bases
(símbolos) de largo
Funcionan como “palabras” de la información genética
Permutaciones:
hay 64 posibles ordenamientos de los 4 símbolos
combinándolos de a 3
A menudo los libros le denominan tripletes a los codones
El lenguage genético sólo tiene 64 “palabras”
El código genético
La unidad de un código son los codones, cada uno de
los cuales tiene un arreglo simbólico único.
Cada uno de los 20 aminoácidos presentes en las
proteínas es codificado únicamente por uno o más
codones
Los símbolos usados por el código genético son las bases
nitrogenadas del mRNA
Funcionan como “letras” del alfabeto genético
El alfabeto genético tiene solo 4 “letras” (U, A, C, G)
Todos los codones en el código genético tienen 3 bases
(símbolos) de largo
Funcionan como “palabras” de la información genética
Permutaciones:
hay 64 posibles ordenamientos de los 4 símbolos
combinándolos de a 3
A menudo los libros le denominan tripletes a los codones
El lenguage genético sólo tiene 64 “palabras”
42
Codones del RNA mensajero
Segunda Base Tercera
Base
Primera
Base
U C GA
U
C
A
G
UUU
fenilalanina
UCU
serina
UAU
tirosina
UGU
cisteína
UUC
fenilalanina
UCC
serina
UAC
tirosina
UGU
cisteína
UCA
serina
UUA
leucina
UCG
serina
UUG
leucina
UGG
triptófano
UGA
stop
UAA
stop
UAG
stop
U
C
A
G
CUU
leucina
CUC
leucina
CUA
leucina
CUG
leucina
CCU
prolina
CCC
prolina
CCA
prolina
CCG
prolina
CAC
histidina
CAA
glutamina
CAG
glutamina
CAU
histidina
CGA
arginina
CGG
arginina
CGU
arginina
CGC
arginina
U
C
A
G
AUG (start)
metionina
AUU
isoleucina
AUC
isoleucina
AUA
isoleucina
ACU
treonina
ACC
treonina
ACA
treonina
ACG
treonina
AAU
asparragina
AAC
asparragina
AAA
lisina
AAG
lisina
AGU
serina
AGC
serina
AGA
arginina
AGG
arginina
U
C
A
G
GUU
valina
GUC
valina
GUA
valina
GUG
valina
GCU
alanina
GCC
alanina
GCA
alanina
GCG
alanina
GAU
aspartato
GAC
aspartato
GAA
glutamato
GAG
glutamato
GGU
glicina
GGC
glicina
GGA
glicina
GGG
glicina
U
C
A
G
Codones del RNA mensajero
Segunda Base Tercera
Base
Primera
Base
U C GA
U
C
A
G
UUU
fenilalanina
UCU
serina
UAU
tirosina
UGU
cisteína
UUC
fenilalanina
UCC
serina
UAC
tirosina
UGU
cisteína
UCA
serina
UUA
leucina
UCG
serina
UUG
leucina
UGG
triptófano
UGA
stop
UAA
stop
UAG
stop
U
C
A
G
CUU
leucina
CUC
leucina
CUA
leucina
CUG
leucina
CCU
prolina
CCC
prolina
CCA
prolina
CCG
prolina
CAC
histidina
CAA
glutamina
CAG
glutamina
CAU
histidina
CGA
arginina
CGG
arginina
CGU
arginina
CGC
arginina
U
C
A
G
AUG (start)
metionina
AUU
isoleucina
AUC
isoleucina
AUA
isoleucina
ACU
treonina
ACC
treonina
ACA
treonina
ACG
treonina
AAU
asparragina
AAC
asparragina
AAA
lisina
AAG
lisina
AGU
serina
AGC
serina
AGA
arginina
AGG
arginina
U
C
A
G
GUU
valina
GUC
valina
GUA
valina
GUG
valina
GCU
alanina
GCC
alanina
GCA
alanina
GCG
alanina
GAU
aspartato
GAC
aspartato
GAA
glutamato
GAG
glutamato
GGU
glicina
GGC
glicina
GGA
glicina
GGG
glicina
U
C
A
G
43
Pasos en la Expresión: Transcripción
Transcripción
Los Genes se abren y exponen las bases no
pareadas
Son como moldes para la formación del mRNA
Los Nucleótidos sueltos del RNA se unen a las
bases expuestas del DNA usando la regla C=G
y A=U
Cuando un gen completo es transcrito a mRNA,
éste es un pre-mRNA transcrito del gen
La secuencia de bases del pre-mRNA se
complementa con la secuencia del DNA
Pasos en la Expresión: Transcripción
Transcripción
Los Genes se abren y exponen las bases no
pareadas
Son como moldes para la formación del mRNA
Los Nucleótidos sueltos del RNA se unen a las
bases expuestas del DNA usando la regla C=G
y A=U
Cuando un gen completo es transcrito a mRNA,
éste es un pre-mRNA transcrito del gen
La secuencia de bases del pre-mRNA se
complementa con la secuencia del DNA
Animación
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45
Transcripción del mRNA
Un solo cromosoma consta de una muy larga molécula que codifica
a cientos o miles de genes
La información genética en un gen describe la secuencia de amino
ácidos de una proteína
La información está en la secuencia de bases de un lado (la hebra
“sentido”) de una molécula de DNA
El gen es el equivalente funcional de una “frase”
El segmento del DNA correspondiente a un gen se abre para
exponer las bases de la hebra sentido
La información genética en el gen es transcrita (reescrita) en una
molécula de mRNA
Las bases expuestas en el DNA determina la secuencia mediante la cual
serán conectadas las bases del RNA
La RNA polimerasa conecta los Nucleótidos sueltos de RNA
El transcrito completado contiene la información del gen, pero en una
imagen especular, es decir, una forma complementaria
Transcripción del mRNA
Un solo cromosoma consta de una muy larga molécula que codifica
a cientos o miles de genes
La información genética en un gen describe la secuencia de amino
ácidos de una proteína
La información está en la secuencia de bases de un lado (la hebra
“sentido”) de una molécula de DNA
El gen es el equivalente funcional de una “frase”
El segmento del DNA correspondiente a un gen se abre para
exponer las bases de la hebra sentido
La información genética en el gen es transcrita (reescrita) en una
molécula de mRNA
Las bases expuestas en el DNA determina la secuencia mediante la cual
serán conectadas las bases del RNA
La RNA polimerasa conecta los Nucleótidos sueltos de RNA
El transcrito completado contiene la información del gen, pero en una
imagen especular, es decir, una forma complementaria
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47
Transcripción
Hebra no
molde
Hebra molde
5'
C
C G
T A
AT
G
C
A
A
C
G
T
C
T
C
U
G
G
A
C
C
A
C
A
T
G
G
C
RNA
polimerasa
Hebra molde
del DNA
mRNA
transcrito
C
G
C
A T
C G
TA
tRNA procesándose
3'
3'
5'
Transcripción
Hebra no
molde
Hebra molde
5'
C
C G
T A
AT
G
C
A
A
C
G
T
C
T
C
U
G
G
A
C
C
A
C
A
T
G
G
C
RNA
polimerasa
Hebra molde
del DNA
mRNA
transcrito
C
G
C
A T
C G
TA
tRNA procesándose
3'
3'
5'
Animación
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50
RNA polimerasa
a. 200m
b.
Espliceosoma
DNA
RNA
polimerasa
RNA
transcrito
RNA polimerasa
a. 200m
b.
Espliceosoma
DNA
RNA
polimerasa
RNA
transcrito
51
Procesando al RNA mensajero
El Pre-mRNA, se modifica antes de salir del
núcleo de Eucariotas.
Modificaciones en los extremos del transcrito
primario:
Capucha de Guanina modificada en el extremo 5′
La cap es un nucleótido de Guanina (G) modificado
Ayuda al ribosoma a enlazarse cuando comienza la
traducción
Cola Poli-A de 150+ adeninas en el extremo 3′
Facilita el transporte del mRNA fuera del núcleo
Inhibe la degradación del mRNA por enzimas
hidrolíticas.
Procesando al RNA mensajero
El Pre-mRNA, se modifica antes de salir del
núcleo de Eucariotas.
Modificaciones en los extremos del transcrito
primario:
Capucha de Guanina modificada en el extremo 5′
La cap es un nucleótido de Guanina (G) modificado
Ayuda al ribosoma a enlazarse cuando comienza la
traducción
Cola Poli-A de 150+ adeninas en el extremo 3′
Facilita el transporte del mRNA fuera del núcleo
Inhibe la degradación del mRNA por enzimas
hidrolíticas.
52
Procesando al RNA mensajero
El Pre-mRNA, posee exones e intrones.
Los exones serán expresados,
Los intrones, están entre los exones.
Permite a una célula tomar y elegir cuáles exones irán en un
mRNA particular
RNA splicing (corte):
El transcrito primario consta de:
Algunos segmentos que no serán expresados (intrones)
Los segmentos que serán expresados (exones)
Lo ejecuta el “complejo espliceosoma” en el nucleoplasma
intrones son eliminados
Los exones remanentes son vueltos a unir
Resultado: un transcrito de mRNA maduro
Procesando al RNA mensajero
El Pre-mRNA, posee exones e intrones.
Los exones serán expresados,
Los intrones, están entre los exones.
Permite a una célula tomar y elegir cuáles exones irán en un
mRNA particular
RNA splicing (corte):
El transcrito primario consta de:
Algunos segmentos que no serán expresados (intrones)
Los segmentos que serán expresados (exones)
Lo ejecuta el “complejo espliceosoma” en el nucleoplasma
intrones son eliminados
Los exones remanentes son vueltos a unir
Resultado: un transcrito de mRNA maduro
53
RNA Splicing
En procariotas, los intrones son removidos
por “auto-splicing”—esto es, el intrón por si
mismo tiene la capacidad enzimática de
cortarse y eliminarse del pre-mRNA
RNA Splicing
En procariotas, los intrones son removidos
por “auto-splicing”—esto es, el intrón por si
mismo tiene la capacidad enzimática de
cortarse y eliminarse del pre-mRNA
Animación
54
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55
Procesando al RNA mensajero
exon
intron intron
exon exon
DNA
Transcripción
exon
intron intron
exon exon
5' 3'
pre-mRNA
exon exon exon
intron introncap Cola poli-A
5' 3'
exon exon exon
espliceosoma
cap Cola poli-A
Splicing del
pre-mRNA
intron RNA
5' 3'
cap Cola poli-A
mRNA
Poro nuclear en la
membrana nuclear
núcleo
citoplasma
5' 3'
Procesando al RNA mensajero
exon
intron intron
exon exon
DNA
Transcripción
exon
intron intron
exon exon
5' 3'
pre-mRNA
exon exon exon
intron introncap Cola poli-A
5' 3'
exon exon exon
espliceosoma
cap Cola poli-A
Splicing del
pre-mRNA
intron RNA
5' 3'
cap Cola poli-A
mRNA
Poro nuclear en la
membrana nuclear
núcleo
citoplasma
5' 3'
Animación
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57
Funciones de los intrones
A medida que los organismos aumentan su
complejidad:
El N° de proteína codificadas por los genes no siguen
el ritmo
Pero la propoción del genoma que tiene intrones
incrementa
Humanos:
genoma tiene sólo app. 25.000 genes codificantes
Más del 95% de estos genes en el DNA son intrones
Posibles funciones de los intrones:
Permite empalmes alternativos
Los exones pueden formar varias combinaciones, es
Permitiría diferentes mRNAs resultantes de un segmento de
DNA
Los intrones podrían regular la expresión del gen
Funciones de los intrones
A medida que los organismos aumentan su
complejidad:
El N° de proteína codificadas por los genes no siguen
el ritmo
Pero la propoción del genoma que tiene intrones
incrementa
Humanos:
genoma tiene sólo app. 25.000 genes codificantes
Más del 95% de estos genes en el DNA son intrones
Posibles funciones de los intrones:
Permite empalmes alternativos
Los exones pueden formar varias combinaciones, es
Permitiría diferentes mRNAs resultantes de un segmento de
DNA
Los intrones podrían regular la expresión del gen
58
Pasos en la Expresión del gen:
traducción
La molécula de tRNA tiene dos sitios de enlace
Uno asociado con el mRNA transcrito
El otro asociado con un aminoácido específico
Cada uno de los 20 aminoácidos de las proteínas se asocia
con una o más de las 64 especies de tRNA
Traducción
Un mRNA transcrito migra al RER
Se asocia con el rRNA de un ribosoma
El ribosoma “lee” la información en el transcrito
El Ribosoma dirige a varias especies tRNA a que traigan los
amino ácidos específicos
El tRNA especifico es determinado por el código siendo
traducido en el mRNA transcrito
Pasos en la Expresión del gen:
traducción
La molécula de tRNA tiene dos sitios de enlace
Uno asociado con el mRNA transcrito
El otro asociado con un aminoácido específico
Cada uno de los 20 aminoácidos de las proteínas se asocia
con una o más de las 64 especies de tRNA
Traducción
Un mRNA transcrito migra al RER
Se asocia con el rRNA de un ribosoma
El ribosoma “lee” la información en el transcrito
El Ribosoma dirige a varias especies tRNA a que traigan los
amino ácidos específicos
El tRNA especifico es determinado por el código siendo
traducido en el mRNA transcrito
59
tRNA
Hay 64 tipos diferentes de moléculas de tRNA
Todos muy similares excepto que
un extremo lleva un triplete específico (de 64
posibles) llamado anticodón
Al otro extremo se une un aminoácido específico
La tRNA sintetasa une los aminoácidos correctos
a la molécula de tRNA
Todas las moléculas de tRNA con un
anticodón específico siempre se unirá con el
mismo aminoácido
tRNA
Hay 64 tipos diferentes de moléculas de tRNA
Todos muy similares excepto que
un extremo lleva un triplete específico (de 64
posibles) llamado anticodón
Al otro extremo se une un aminoácido específico
La tRNA sintetasa une los aminoácidos correctos
a la molécula de tRNA
Todas las moléculas de tRNA con un
anticodón específico siempre se unirá con el
mismo aminoácido
Animación
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61
Estructura del tRNA
amino
ácido
leucina
3
5
Puente de
Hidrogeno
anticodón
mRNA
5'
codón
3'
b.
Extremo del
anticodón
Extremo del
aminoácido
Estructura del tRNA
amino
ácido
leucina
3
5
Puente de
Hidrogeno
anticodón
mRNA
5'
codón
3'
b.
Extremo del
anticodón
Extremo del
aminoácido
62
Ribosomas
RNA Ribosomal (rRNA):
Producido de un molde de DNA en el nucleolo
Combinado con proteínas en subunidades grande y
pequeña
Un ribosomaa completo tiene 3 sitios de unión
para facilitar el pareo entre el tRNA y el mRNA
El sitio E (por exit)
El sitio P (por péptido) y
El sitio A (por aminoácido)
Ribosomas
RNA Ribosomal (rRNA):
Producido de un molde de DNA en el nucleolo
Combinado con proteínas en subunidades grande y
pequeña
Un ribosomaa completo tiene 3 sitios de unión
para facilitar el pareo entre el tRNA y el mRNA
El sitio E (por exit)
El sitio P (por péptido) y
El sitio A (por aminoácido)
63
Ribosoma: Estructura y Función
Subunidad grande
subunidad pequeña
a. Estructura de un ribosoma
Sitio de unión
Del tRNA
tRNA
saliendo
3
5
mRNA
b.Sitios de unión del ribosoma
polipéptido
tRNA
entrando
mRNA
c. Función de los ribosomas d. Poliribosoma
Ribosoma: Estructura y Función
Subunidad grande
subunidad pequeña
a. Estructura de un ribosoma
Sitio de unión
Del tRNA
tRNA
saliendo
3
5
mRNA
b.Sitios de unión del ribosoma
polipéptido
tRNA
entrando
mRNA
c. Función de los ribosomas d. Poliribosoma
64
Pasos en la traducción: Iniciación
Los Componentes necesarios para la iniciación
son:
Pequeña subunidad ribosomal
mRNA transcrito
tRNA iniciador, y
Subunidad grande ribosomal
Factores de Iniciación (proteínas especiales que
colaboran en el proceso. Serán vistas más adelante)
tRNA Iniciador:
Siempre tiene el anticodón UAC
Siempre lleva el aminoácido metionina
Capaz de unirse al sitio P
Pasos en la traducción: Iniciación
Los Componentes necesarios para la iniciación
son:
Pequeña subunidad ribosomal
mRNA transcrito
tRNA iniciador, y
Subunidad grande ribosomal
Factores de Iniciación (proteínas especiales que
colaboran en el proceso. Serán vistas más adelante)
tRNA Iniciador:
Siempre tiene el anticodón UAC
Siempre lleva el aminoácido metionina
Capaz de unirse al sitio P
65
Pasos en la traducción: Iniciación
Unidad ribosomal pequeña se une al
mRNA transcrito
El comienzo del transcrito siempre tiene el
codón START (AUG)
tRNA Iniciador (UAC) se une al sitio P
La subunidad grande ribosomal se une a la
subunidad pequeña
Pasos en la traducción: Iniciación
Unidad ribosomal pequeña se une al
mRNA transcrito
El comienzo del transcrito siempre tiene el
codón START (AUG)
tRNA Iniciador (UAC) se une al sitio P
La subunidad grande ribosomal se une a la
subunidad pequeña
Animación
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67
Pasos en la traducción: Iniciación
Una subunidad pequeña ribosomal
Se une al mRNA; un tRNA iniciador
se parea con el mRNA en el codón
start AUG. La subunidad ribosomal grande
Completa el ribosoma. El tRNA
Iniciador ocupa el sitio P.
Elsitio A está listo para el
próximo tRNA.
Initiation
Met
aminoácido metionina
tRNA iniciador
U
A
C
A
U
G
mRNA
subunidad pequeña
ribosomal
3'
5'
P sitioA sitioE sitio
Met
subunidad grande
ribosomal
UAC
AUG
codón de inicio
5'
3'
Pasos en la traducción: Iniciación
Una subunidad pequeña ribosomal
Se une al mRNA; un tRNA iniciador
se parea con el mRNA en el codón
start AUG. La subunidad ribosomal grande
Completa el ribosoma. El tRNA
Iniciador ocupa el sitio P.
Elsitio A está listo para el
próximo tRNA.
Initiation
Met
aminoácido metionina
tRNA iniciador
U
A
C
A
U
G
mRNA
subunidad pequeña
ribosomal
3'
5'
P sitioA sitioE sitio
Met
subunidad grande
ribosomal
UAC
AUG
codón de inicio
5'
3'
68
Pasos en la traducción: Elongación
“Elongación” se refiere al crecimiento de l
tamaño del polipéptido
Moléculas de tRNA llevan su aminoácidos
al ribosoma
Ribosoma lee un codón en el mRNA
Permite que solo un tipo de tRNA lleve su a’a’
Debe tener el anticodón complementario para que
el codón del mRNA se lea
Une el ribosoma a su sitio A
La metionina del iniciador es conectada al
aminoácido del 2
do
tRNA por un enlace
peptídico
Pasos en la traducción: Elongación
“Elongación” se refiere al crecimiento de l
tamaño del polipéptido
Moléculas de tRNA llevan su aminoácidos
al ribosoma
Ribosoma lee un codón en el mRNA
Permite que solo un tipo de tRNA lleve su a’a’
Debe tener el anticodón complementario para que
el codón del mRNA se lea
Une el ribosoma a su sitio A
La metionina del iniciador es conectada al
aminoácido del 2
do
tRNA por un enlace
peptídico
69
Pasos en la traducción: Elongación
El segundo tRNA se mueve al sitio P
(translocación)
El iniciador se mueve al sitio E y sale.
El Ribosoma lee el próximo codón en el mRNA
Permite que solo un tipo de tRNA lleve su aminoácido
Debe tener el anticodón complementario al codón del mRNA
que está siendo leído
Se une al ribosoma en el sitio A
El Dipéptido en el 2
do
aminoácido es conectado al
aminoácido del 3
er
tRNA por un enlace peptídico
Pasos en la traducción: Elongación
El segundo tRNA se mueve al sitio P
(translocación)
El iniciador se mueve al sitio E y sale.
El Ribosoma lee el próximo codón en el mRNA
Permite que solo un tipo de tRNA lleve su aminoácido
Debe tener el anticodón complementario al codón del mRNA
que está siendo leído
Se une al ribosoma en el sitio A
El Dipéptido en el 2
do
aminoácido es conectado al
aminoácido del 3
er
tRNA por un enlace peptídico
Animación
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71
Pasos en la traducción: Elongación
Un tRNA–aminoácido
Se acerca al ribosoma
y se une al sitio A.
Dos tRNAs pueden estar
en el ribosoma al mismo
tiempo; los anticodones
se parean a los codones.
Formación de enlace
peptídico que une el
Aminoácido a la nueva
cadena en formación.
El ribosoma se mueve hacia
adelante; el tRNA “vacío” sale del
sitio E ; el próximo complejo
aminoácido–tRNA esta llegando
al ribosoma.
1 2 3 4
Elongación
Enlace
peptídico
Met
Ala
Trp
Ser
Val
U
A
CA
UG GAC
3
3
CG
anticodón
tRNA
asp
U
Met
Ala
Trp
Ser
Val
U
A
CA
UG GAC
CUG
Asp
5
U
A
CA
UG GAC
CUG
Met
Val
Asp
Ala
Trp
Ser
Enlace
peptídico
5
3
U
C
A
GAC
CUG
AUG
U
G
G
ACC
Met
Val
Asp
Ala
Trp
Ser
Thr
5
3
Pasos en la traducción: Elongación
Un tRNA–aminoácido
Se acerca al ribosoma
y se une al sitio A.
Dos tRNAs pueden estar
en el ribosoma al mismo
tiempo; los anticodones
se parean a los codones.
Formación de enlace
peptídico que une el
Aminoácido a la nueva
cadena en formación.
El ribosoma se mueve hacia
adelante; el tRNA “vacío” sale del
sitio E ; el próximo complejo
aminoácido–tRNA esta llegando
al ribosoma.
1 2 3 4
Elongación
Enlace
peptídico
Met
Ala
Trp
Ser
Val
U
A
CA
UG GAC
3
3
CG
anticodón
tRNA
asp
U
Met
Ala
Trp
Ser
Val
U
A
CA
UG GAC
CUG
Asp
5
U
A
CA
UG GAC
CUG
Met
Val
Asp
Ala
Trp
Ser
Enlace
peptídico
5
3
U
C
A
GAC
CUG
AUG
U
G
G
ACC
Met
Val
Asp
Ala
Trp
Ser
Thr
5
3
72
Pasos en la traducción: Terminación
El tRNA se mueve al sitio P
El tRNA se mueve al sitio E y sale
El ribosoma lee el codón STOP al final del
mRNA
UAA, UAG, or UGA
No codifican para un aminoácido
El polipéptido es liberado del último tRNA por el
factor liberador
El ribosoma libera al mRNA y se disocia en
subunidades
mRNA es leído por otro ribosoma
Pasos en la traducción: Terminación
El tRNA se mueve al sitio P
El tRNA se mueve al sitio E y sale
El ribosoma lee el codón STOP al final del
mRNA
UAA, UAG, or UGA
No codifican para un aminoácido
El polipéptido es liberado del último tRNA por el
factor liberador
El ribosoma libera al mRNA y se disocia en
subunidades
mRNA es leído por otro ribosoma
Animación
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74
Pasos en la traducción: Terminación
Terminación
El factor liberador hidrolisa el enlace
entre el último tRNA en el sitio P y
el polipéptido, liberándolo. Las
Subunidades ribosomales se disocian.
3
5
A
G
A
UG
A
Al ribosoma llega un codón
stop en el mRNA. Se une al
sitio un Factor liberador.
U
A
U
A UGA
Codón STOP5'
3'
Asp
Ala
Trp
Val
Glu
Factor liberador
Ala
Trp
Val
Asp
Glu
U
C
U
Pasos en la traducción: Terminación
Terminación
El factor liberador hidrolisa el enlace
entre el último tRNA en el sitio P y
el polipéptido, liberándolo. Las
Subunidades ribosomales se disocian.
3
5
A
G
A
UG
A
Al ribosoma llega un codón
stop en el mRNA. Se une al
sitio un Factor liberador.
U
A
U
A UGA
Codón STOP5'
3'
Asp
Ala
Trp
Val
Glu
Factor liberador
Ala
Trp
Val
Asp
Glu
U
C
U
Animación
75
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76
Resumen de la expresión del gen
(Eucariotas)
Transcripción
1. El DNA en el núcleo sirve
como un molde para mRNA.
2. mRNA es procesado
antes de bandonar el núcleo.
mRNA
pre-mRNA
DNA
intrones
3. El mRNA se mueve
al citoplasma y
llega a asociarse
con los ribosomas.
traducción
mRNA
Subunidades ribosomales
Grande y pequeña
5
3'
Poro nuclear
4. Los tRNAs con
anticodones
lleve aminoácidos
al mRNA.
5
péptido
codón
ribosoma
3
U
A
A
U
C
G
5
CC
GG
G
C
G
C
G
C
C
C
C
G
U
A
U
A
U
A
U
UA A
6. Durante la elongación del
polipéptido en síntesis, tiene lugar
un aminoácido al mismo tiempo. 7. El ribosoma unido al
polipéptido en el RER
entra al lumen, donde es doblado
y modificado.
8. Durante la terminación, un
ribosoma alcanza un codón
stop; el mRNA y las
subunidades ribosomales se
desmantelan..
5. Durante la iniciación, comienza el
pareo de bases complementarias
anticodón-codón a medida que las
subundades ribosomales se juntan
en un codón stop.
amino
ácido
anticodón
tRNA
C
U
A
3'
Resumen de la expresión del gen
(Eucariotas)
Transcripción
1. El DNA en el núcleo sirve
como un molde para mRNA.
2. mRNA es procesado
antes de bandonar el núcleo.
mRNA
pre-mRNA
DNA
intrones
3. El mRNA se mueve
al citoplasma y
llega a asociarse
con los ribosomas.
traducción
mRNA
Subunidades ribosomales
Grande y pequeña
5
3'
Poro nuclear
4. Los tRNAs con
anticodones
lleve aminoácidos
al mRNA.
5
péptido
codón
ribosoma
3
U
A
A
U
C
G
5
CC
GG
G
C
G
C
G
C
C
C
C
G
U
A
U
A
U
A
U
UA A
6. Durante la elongación del
polipéptido en síntesis, tiene lugar
un aminoácido al mismo tiempo. 7. El ribosoma unido al
polipéptido en el RER
entra al lumen, donde es doblado
y modificado.
8. Durante la terminación, un
ribosoma alcanza un codón
stop; el mRNA y las
subunidades ribosomales se
desmantelan..
5. Durante la iniciación, comienza el
pareo de bases complementarias
anticodón-codón a medida que las
subundades ribosomales se juntan
en un codón stop.
amino
ácido
anticodón
tRNA
C
U
A
3'
Animación
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78
Estructura del cromosoma Eucariota
Contiene una sola molécula linear de DNA,
y está compuesta por más de un 50% de
proteína.
Algunas de estas proteínas están
relaciondas con la síntesis de DNA y RNA,
Histonas, juegan un rol estructural
Cinco tipos de tipos de moléculas histonas
Responsible por empacar al DNA
El DNA está enrollado alrededor de un núcleo de 8
moléculas de histona (llamado nucleosoma)
Estructura del cromosoma Eucariota
Contiene una sola molécula linear de DNA,
y está compuesta por más de un 50% de
proteína.
Algunas de estas proteínas están
relaciondas con la síntesis de DNA y RNA,
Histonas, juegan un rol estructural
Cinco tipos de tipos de moléculas histonas
Responsible por empacar al DNA
El DNA está enrollado alrededor de un núcleo de 8
moléculas de histona (llamado nucleosoma)
79
Estructura del cromosoma Eucariota
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
a. Nucleosoma)
b. Fibra de 30-nm
c. Dominio de bucle radial
d. Heterocromatina
e. Cromosoma metafásico
1. Empaquetamiento del DNA
alrededor de proteínas histonas
4. Compactación estrecha de los bucles
Radiales para formar heterochromatin.
3. Enrollado suelto en bucles radiales
2. Formación de una estructura
tridimensional en Zig Zag por la histona
H1 y otras proteínas.
5. Cromosoma Metafásico se forma
con ayuda de una proteína
andamio.
2 nm
1 nm
300 nm
1,400 nm
700 nm
30 nm
DNA
doble hélice
histonas
histona H1
nucleosoma
eucromatina
Estructura del cromosoma Eucariota
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
a. Nucleosoma)
b. Fibra de 30-nm
c. Dominio de bucle radial
d. Heterocromatina
e. Cromosoma metafásico
1. Empaquetamiento del DNA
alrededor de proteínas histonas
4. Compactación estrecha de los bucles
Radiales para formar heterochromatin.
3. Enrollado suelto en bucles radiales
2. Formación de una estructura
tridimensional en Zig Zag por la histona
H1 y otras proteínas.
5. Cromosoma Metafásico se forma
con ayuda de una proteína
andamio.
2 nm
1 nm
300 nm
1,400 nm
700 nm
30 nm
DNA
doble hélice
histonas
histona H1
nucleosoma
eucromatina
Animación
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81
Resumen
Material genético
Transformación
Estructura del DNA
Watson y Crick
Replicación del DNA
Procariota versus Eucariota
Errores de replicación
Transcripción
Traducción
Estructura of Eucariota cromosoma
Resumen
Material genético
Transformación
Estructura del DNA
Watson y Crick
Replicación del DNA
Procariota versus Eucariota
Errores de replicación
Transcripción
Traducción
Estructura of Eucariota cromosoma
82
Transformación de Organismos en
la actualidad
Resultan los llamados Organismos
genéticamente modificados (OGM)
Herramienta importante en la biotecnología actual
productos comerciales que son cada vez más usados
Proteína fluorescente verde (GFP) usada como un
marcador
Un gen de medusa codifica para GFP
El gen es aislado y transferido a una bacteria o al embrión de
una planta, cerdo o ratón.
Cuando este gen es transferido a otro organismo, este brilla
en la oscuridad
Transformación de Organismos en
la actualidad
Resultan los llamados Organismos
genéticamente modificados (OGM)
Herramienta importante en la biotecnología actual
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Proteína fluorescente verde (GFP) usada como un
marcador
Un gen de medusa codifica para GFP
El gen es aislado y transferido a una bacteria o al embrión de
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Cuando este gen es transferido a otro organismo, este brilla
en la oscuridad
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84
Transformación de organismos
A normal canola plant (left) y a transgenic canola
plant expressing GFP (right) under a fluorescent light.
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
(Bacteria): © Martin Shields/Photo Researchers, Inc.; (Jellyfish): © R. Jackman/OSF/Animals Animals/Earth Scenes; (Pigs): Courtesy Norrie Russell, The Roslin Institute;
(Mouse): © Eye of Science/Photo Researchers, Inc.; (Plant): © Dr. Neal Stewart
Transformación de organismos
A normal canola plant (left) y a transgenic canola
plant expressing GFP (right) under a fluorescent light.
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(Mouse): © Eye of Science/Photo Researchers, Inc.; (Plant): © Dr. Neal Stewart
Animación
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PowerPoint® Lecture Slides are prepared by Dr. Isaac Barjis, Biología Instructor
Biología
4° Medio
Biología molecular
del gen
Unidad 1: pp. 211 - 232
87
Power point traducido y modificado por gustavo toledo C. para mis alumnos del 4°medio, San Fdo. College
b.
3.4 nm
2 nm
0.34 nm
G
C
A
T
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P
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C
G
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C
Bases com
plem
entarias
pareadas
ribosa puentes de H
Columna de ribosa-fosfato
y
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4° Medio
Biología molecular
del gen
Unidad 1: pp. 211 - 232
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3.4 nm
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entarias
pareadas
ribosa puentes de H
Columna de ribosa-fosfato
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