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Apuntes de Biologia Celular 91

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NÚCLEO

El núcleo es el compartimiento que distingue a la célula eucariota.


Ocupa el 10% del volumen total de la célula y en el esta confinado el
ADN. Esta delimitado por una envoltura nuclear o carioteca y poros
por los que se comunica desde el medio interno al citosol.
En el compartimiento nuclear hay:
46 Cromosomas
Estan en la Varias clases de ARN (r,m,t)
Matriz nuclear El nucléolo
Diversas proteínas

Envoltura nuclear o carioteca


Esta compuesta por dos membranas concéntricas,
los poros estan distribuidos mas o menos regularmente
en esta.
Membrana Externa
Se constinua de la membrana del RE, suele estar llena de de
ribosomas en los se sintetizan proteínas, estas se
incorporan a las membranas de la envoltura o se vuelcan al
espacio perinuclear.
Espacio entre membranas
Membrana Interna
Esta anclada a la lamina nuclear por medio de laminas B.
Este anclaje esta reforzado por la unión de las 3
laminas (A,B,C) a proteínas integrales y de los
poros nucleares.

Lamina nuclear
La envoltura nuclear es sostenida por la lamina nuclear, que
es un delgado de laminofilamentos adherido a la membrana nuclear
interna, exepto a nivel de los poros.
Durante la interfase la lamina determina la forma de la carioteca
y le da resistencia mecánica. Además posee sitios de union específicos
para que los cromosomas se sujeten a ellas y provee un soporte para el
ordenamiento y distribución espacial de la mayoria de los componentes
nucleares.
En la mitosis la lamina nuclear se desarma y reaparece al finalizar
la misma.
Complejo del poro
En los poros nucleares hay proteinas llamadas nucleoporinas
y estas componen el complejo del poro. A traves de este pasan
moléculas(de forma pasiva) y macromoléculas, como moléculas de ARN
y proteínas (antes de pasar fuerzan el acortamiento de las proteínas
radiales).
Elementos del complejo
8 columnas proteícas
Proteínas de anclaje
Proteínas radiales
Fibrillas proteicas
El comoplejo mide alrrededor de 30nm de altura y 100nm de
diametro y su orificio mide entre 9 y 25nm.

Pasaje de macromoléculas
Las proteínas ingresan plegadas .
Solo las proteínas que poseen un péptido señal especificó (NSL)
pueden pasar por el complejo del poro. Estas interactuan con el poro
mediante importinas.
Etapas del pasaje de las proteinas a traves
del complejo:
1. La importina se une a la proteína por medio de una
NSL y ambas moléculas se coljo del poro. Lo atraviesan
previo agrandamiento del diagrama cuyo diámetro
puede alcanzar los 25 nanómetros.
2. El pasaje requiere que la importancia sea guiada por
las fibrillas proteicas externas e internas del complejo
del poro.
3. Durante el pasaje se gasta GTP cuya hidrólisis está
a cargo de una proteína llamada Ran como se ve, se
trata de un transporte activo.
4. La Ran pertenece a la familia de GTPasas que actúan asociadas a las
proteínas reguladoras GEF y GAP que se localizan en el núcleo y en el
citosol respectivamente.
5. Cuando el complejo importina-proteína ingresa al núcleo lo hace
también una Ran-GDP.
6. en el núcleo la promueve el reemplazo del GDP de la Ran con un GTP.
7. Esa unión hace que le importina se independice de la proteína que
queda retenida en el núcleo
8. En cambio la importina y la Ran-GTP permanecen unidas, atraviesan
el complejo del poro y retornan la citosol.
9.En el citosol la Gap induce a la Ran a que hidrolice el GTP a GDP y P
10.finalmente la Ran-GDP y la importina libre pueden ser utilizadas para
hacer ingresar nuevas proteínas en el núcleo
La salida de proteínas es prácticamente la misma que cuando
ingresan solo cambian los nombres y que ahora en vez de trabajar con
una encima llamada importina lo hace a través de una exportina y su
péptido señal es la NES..

Cromosomas
Los cromosomas estan formados por cromatina (complejo
formado por la unión del ADN, las histonas y las proteínas no
histónicas)
En los cromosomas hay
Un centromero

Reparto de celulas hijas.

Dependiendo de la ubicación del mismo hay


distintos tipos de cromosomas.
Tipos de cromosomas

Orígenes de replicación
Lugares donde comienza la replicación del ADN
Telómeros

Corresponde a los extremos del cromosoma, cuyo


ADN se replica de un modo distinto al resto del
ADN.

Debido a su ubicación persenta los siguientes


riesgos

Puede fusionarse con el ADN


de otros telomeros.
Puede ser degragado por
una nucleasa

Mas de la mitad del ADN se halla representado por copias únicas


(secuencias de nucleotidos no repetidas), pero el resto tienen
secuencias de nucleótidos que se repiten varias veces y se llaman ADN
repetitivo los cuales se dividen en dos:

ADN repetitivo en tandas


El inicio de una repeticion esta inmediatamente
al final de la otra.
En esta categoría se encuentran
ADN satélites
Microsatélites
Minisatélites
ADN repetivo de los telomeros

ADN hipervariable

ADN repetitivo disperso


Sus copias no estan agrupadas si no dispersas
en el cromosoma.
Existen dos clases
SINE

LINE
En las células hay 46 cromosomas, 22 pares mas 1 para sexual
23 pares en total.
Histonas
Son proteínas básicas con mucha cantidad de energía positiva, por
eso se pueden unir a moléculas de ADN que tienen energía negativa.
Hay cinco clases de histonas:

H1
Forman un cromotasoma

H2A

H2B Se les denomina como


histonas nucleosomicas
H3
Las moléculas de ADN se enrrollan
H4 al rededor de ellas

Nucleosomas

Separadas por ADN


espaciadores.
Para ser contenida en el núcleo la cromatina de cada cromosoma
debe experimentar nuevos y sucesivos grados de enrrollamiento, cada
vez mayores, estos se realiza.n por un complejo de proteínas nuleares
llamadas condesinas.

Cromatina
Heterocromatina Constitutiva
Compactada
Condensada Componente estable
del genoma
Facultativa

Distintas localizaciones
en los distintos tipos
celulares

Cromatina menos
compactada Eucromatina
Condensada
Datos secundarios
Contricción primaria
Durante el ciclo celular los cromosomas se enrollan y no lo
hacen.
Se enrollan más durante la metafase cuando estas presentan
una morfología formada por dos cromátidas y un centrómero.
Contriccón secundaria
Cuando el satélite está ligado al resto del brazo corto por un
tallo de cromátida se denomina así.
Técnicas de bandeado cromosomicos revelan
detalles estructurales de los cromosomas
Bandeado G Muestran la A-T
Bandeado Q Muestran la A-T
Bandeado R Muestran la G-C
Bandeado C Muestran los tramos de la
cromatina que permanecen
condensados en la interfase
Ordenamiento de los componentes nucleares
Los componentes nucleares que se ubican en el núcleo lo hacen a
través de:
Territorios cromosómicos

Dominios intercromosómicos
Genes
La totalidad de información genética depositada en el ADN se llama
genoma.
Cuando el ADN exhibe secuencias de nucleótidos se llaman genes.
Definición
El gen es la secuencia de ADN que contiene la información
requerida para fabricar una molécula de ARN y, si ésta corresponde a
una ARN mensajero, a partir de él construir una proteína.
Ubicación
Cada gen se localiza en un sitio particular del cromosoma llamado
locus.
Función
Los genes
Dirigen la síntesis de las moléculas de ARN.

Determinan las entidades biológicas a través


de las cuales se transmiten los caracteres
físicos de padres a hijos.

Un solo gen puede originar varias clases de


proteínas.
Tipos de ARN
Primero recordemos que existen tres ARN principales el ribosómico
de transferencia y mensajeros, pero hay más:
ARNpc ARNxist
ARNpn ARNte
ARNpno miARN o microARN

Tanscriptos primarios
Las moléculas de ARN surgidas de la transcripción del ADN se llaman
transcriptos primarios.
Los ARN no funcionales pasan por un procesamiento para ser
funcionales.

Código genético
Las instrucciones que se trasladan desde el ADN al ARN
mensajero y de ahí está a las proteínas son transmitidas en formas de
código que se basa en la disposición ordenada de los nucleótidos.
El alfabeto contenido en el ADN y ARN (A,G,C,T o U) no es
suficiente para simbolizar a los 20 aminoácidos de la proteína por eso
se forman codones 64 uno por cada cromosoma Al conjunto de estos
codones se les denomina código genético.
El codón AUG marca el comienzo de la síntesis proteica, es decir, es
un codón de iniciación y codifica las restantes metioninas de la
proteína.
Hay tres codones que no codifican aminoácidos ya que estos
señalan la conclusión de la síntesis proteica y llevan el nombre de
cordones de terminación.
Partes del gen
Promotor Inicia la transcripción y señala a
partir de que nucleótidos debe
transcribirse el gen.
Suele localizarse cerca del extremo
5' del segmento codificador, dónde
comienza la síntesis de la ARN.
Secuencias
Reguladoras Determinan cuándo debe
transcribirse el gen y
Amplificadores cuántas veces debe
Inhibidores
hacerlo.
Normalmente están lejos del
codificador.
Segmento
Dónde se forma el
codificador
código genético.

Secuencia de
Un tramo de ADN que marca
terminación
la conclusión de la síntesis del
ARN.
No debe confundirse con el Está cerca del extremo 3' del
codón de terminación del segmento codificador.
ARNm

Cuándo se e
enes limina una
Nunca dos g secuencia am
poseen plificadora
distintos de un gen la
velocidad
una misma de la transcripción
esde
combinación d
disminuye op
uestamente
las secuencias cuando se e
limina una
secuencia
reguladoras. esta aumenta.
inhibidora
Cuando es transcripción y cuando es traduccion?
Cuándo en la síntesis del ARN utiliza el ADN como molde se llama
transcripción de ADN, mientras que la síntesis de la proteína, cuyo
molde es el ARNm, lleva el nombre de traducción de la ARNm.

h a ca lcu la do que
Se
a lr e de dor de
existen
g enes
20,000
o s e n lo s 46
distribu id
os o m a s h u m anos
crom
Replicación
del ADN
La replicación ocurre en la subdivisión de la interfase llamada
fase S. Cuando termina los ADN hijos permanecen juntos por cohesinas
(cromátidas hermanas), después de la mitosis se llama cromosoma. Las
dos cadenas hijas usan al ADN viejo como molde.
La presencia de proteínas complica el estudio de la replicación.
Similitudes y diferencias entre replicación y transcripción
del ADN
Similitudes Al igual que el ARN el ADN se sintetiza en
dirección 5' 3'.
Ambas utilizan como molde una cadena de ADN
preexistente.

Tienen enzimas equivalentes que son la ARN


polimerasas y las ADN polimerasas que agregan
sucesivos nucleótidos, de a uno por vez.
Diferencias En la síntesis del ARN el ADN se
transcribe solo en los sectores
correspondientes a los genes activos
mientras que en la replicación no queda
ningún sector del gen sin duplicar.
Para la síntesis del ARN la dos cadenas
de ADN se separan transitoriamente el
ARN copia una sola de las dos cadenas
de ADN, contrariamente en la
replicación las dos cadenas del ADN se
utilizan como molde y una vez
separadas no vuelven a juntarse.
La replicación exige un número
considerablemente mayor de enzimas
que la transcripción.

¿Dónde se produce la replicación?


La replicación se realiza sectorialmente a través de lazos que
se llaman unidades de replicación. Al hablar de unidades queremos decir
que el ADN no se sintetiza globalmente sino que a partir de múltiples
sectores a lo largo de su molécula, cada uno de los cuales corresponde
a un lazo, cada unidad abarca al ADN comprendido entre los puntos de
origen y de llegada del lazo a su base, la condición unitaria de la
molécula no se pierde.
Para que la replicación se produzca por sectores hay orígenes
de replicación que aparecen a lo largo de cada cromosoma. Cada
origen está asociado a un complejo de 6 ORC. Este participa en la
activación de los orígenes e impide que el ADN se duplique en la fase
G2.
Cuándo el origen de replicación se abre (y forma la doble hélice)
se crea una burbuja de replicación, la misma da lugar a dos horquillas
de replicación, ambas van en dirección opuesta el segmento de ADN
que se sintetiza a partir del origen de replicación recibe el nombre de
replicón la replicación concluye cuando se conectan entre sí todos los
replicones.
Cadenas de ADN
Primero hay que definir qué son los cebadores estos set son una
secuencia de 10 nucleótidos qué probé el extremo de carbono 3'-> 5',
una vez formado el cebador la síntesis se produce por la acción de la
ADN polimerasa y la provisión de desoxirribonucleótidos.
El ADN tiene una cadena continua que va del extremo 3->5 y una
discontinua que va del extremo 5->3, para la cadena continua solamente
se necesita un cebador para su su replicación y se produce sin ningún
problema, sin embargo, para la discontinua se necesitan varios
cebadores ya que en una horquilla los nucleótidos de una cadena corren
en dirección 5->3 y los de la otra lo hacen en dirección 3->5 pero la
primera al copiarse tendría que gestar una cadena en dirección 3->5
algo que ninguna ADN polimerasa puede realizar, por eso la célula lo
arregla con los fragmentos de okazaki que, básicamente, se fabrican
de manera discontinua y construye pequeños tramos de ADN.
Características de la replicación del ADN
Es semiconservativa, ya que a partir de una molécula doble de
ADN se originan dos moléculas dobles de ADN cada una compuesta
por una cadena heredada de ADN progenitor y una recién
sintetizada.
Es bidireccional, no solo porque las dos cadenas se sintetizan en
direcciones opuestas, sino también porque las dos horquillas
avanzan en direcciones opuestas.
Es asimétrica, ya que una misma cadena se replican forma
continua de un lado de la burbuja y en forma discontinua del otro.
Es un proceso semidescontinuo, ya que una de las hebras se
sintetiza en forma continua mientras que la otra lo hace a través
de fragmentos
Replicación de los telómeros
La cadena discontinua del ADN se sintetiza de una manera singular.
Es que la ADN polimerasa B no solo puede construir al tramo de ADN
que debe reemplazar al último cebador que se elimina de esta cadena
porque carece del extremo 3' a partir de lo cual puede comenzar a
formarse. Por consecuencia en cada una de las sucesivas divisiones
celulares con la eliminación del último cebador se pierde un tramo de
ADN telomérico lo cual provoca su progresiva acortamiento. Sí al cabo
de un número determinado de divisiones los cromosomas no revirtieron
a ese acortamiento no solo perderán los telómeros sino que
comenzarían a perder información genética. Después de alrededor de
50 divisiones el acortamiento del telomérico llega a un nivel que les
impide iniciar una nueva división más aún esas células envejecen y
mueren debido a que desde los telómeros agotados surgen señales de
activación al gen de la proteína p53.
Los telómeros la cadena 3->5 del ADN está compuesta por
numerosas secuencias AATCCC consecutivas las cuales junto con sus
complementarias TTAGGG de la cadena 5'->3', se van perdiendo
durante las sucesivas divisiones celulares.
La recuperación de este ADN telomérico repetitivo comienza en
un ciclo celular ulterior cuando la secuencia AUCCCAAUC de la ARN te
lo embaraza se une al extremo 3' de la cadena 5'->3', colocándose en
el lado de la cadena 3'-> 5': a partir de ese momento la cadena 5'->3'
reúne los requisitos que le permiten crecer tiene su propio extremo 3'
libre y una secuencia de nucleótidos que le sirve de molde la de la ARN
de la telomerasa concluye cuando la cadena 5'->3' recupera su longitud
y el telómero se libera de la telomerasa.
Mutación del ADN
Cuando las alteraciones del genomas involucran a uno o pocos
nucleótidos se denomina mutaciones genéticas.
Otras veces las alteraciones son de tal magnitud que afectan al
cariotipo, por lo cual llevan el nombre de aberraciones cromosómicas,
estas pueden ser pueden ser:
Estructurales Se hayan afectadas partes extensas de
un cromosoma que pueden perderse y
divertirse duplicarse o translocarse.

Numéricas En las que el cariotipo exhibe un número de


cromosomas menor o mayor que el normal.
También existen mutaciones génicas espontáneas ajenas a la
replicación. Algunas aparecen como consecuencia de la desanimación de
las bases de los nucleótidos. Otras clases de mutaciones génicas
espontáneas aparecen a raíz de la apurinizacion, es decir, cuando una
base se desprende de la desoxirribosa del nucleótido. En esos puntos los
genes carecen de información.
Existen tres grupos de agentes químicos que al actuar sobre las células
inducen la aparición de mutaciones:
Los químicos
las radiaciones ionizantes
ciertos virus capaces de introducir segmentos de ADN foráneo
en los genes
Desanimación

Apurinización

Reparación del ADN


Para cada tipo de alteración de ADN existe un mecanismo de
reparación especial dirigido por una combinación de enzimas
específicas. En la mayoría de los casos se basan en la información
genética complementaria existente entre las dos cadenas de la doble
hélice de modo que si una de ellas sufre alguna alteración puede ser
reparada a partir de la información normal contenida en la otra.
Si la ADN polimerasa inserta en forma accidental un nucleótido
incorrecto "percibe" el error y no agrega nuevos nucleótidos, de modo
que el crecimiento de la cadena se detiene transitoriamente. El error
es resuelto por la propia enzima mediante el ejercicio de una función
adicional conocida como prof reading o lectura de prueba. Ante la
presencia de un nucleótido insertado incorrectamente, retrocede y lo
elimina.
Existe un segundo sistema de reparación a cargo de una
nucleasa reparadora. En primer término, él o los nucleótidos erróneos
son removidos por la nucleasa reparadora, la misma que remueve a los
cebadores en la síntesis continua y discontinua del ADN. La nucleasa
corta la unión fosfodiester, el que conecta al nucleótido incorrecto
con el nucleótido contiguo. La reparación se completa cuando la ADN
polimerasa B sintetiza la pieza faltante y la ADN ligasa une esa pieza al
ADN cortado
TRANSCRIPCION
DELADN
Cuando en la sintesis del ARN utiliza al ADN como molde se denomina
transcripción. Este se abre un poco (específicamente una cantidad de
10 pares de nucleotidos del ADN) y forma una burbuja de transcripción
que se desplaza a lo lardo de la cadena (solo se copia una) para que
los nucleótidos se apareen.
La transcripción se produce por el apareamiento de los
nucleótidos del ARN y el ADN. El enlacé entre dos nucleotidos
consecutivos corresponden a uniones fosfodiester. La molécula de ARN
siempre resulta polarizada, con un fosfato en su extremo 5' y un
hidroxilo en su extremo 3'. Las uniones fosfidiester son dirigidas y
catalizadas mediante enzimas llamadas ARN polimerasa
Proceso general
1. La transcripción comienza cuando, desde su base uno de los
nucleosidos establece una unión transitoria (no covalente) con el
primer nucleotido del gen. En este proceso interviene el promotor
del gen, que se une al ARN polimerasa y esta interactua con el
ADN en el sitio donde debe iniciarse la transcripción y alli
2. El ARN polimerasa forma la burbuja de transcripción. Los
ribonucleótidos estan únidos por uniones fosfodiester, con el inicia
la
3. Sintesis del ARN. Su alargamiento progresivo es conducido por la
ARN polimerasa, se desliza sobre el ADN en dirección 5' 3' y
hace avanzar a la burbuja.
4. La trancripcion concluye cuando la ARN polimerasa alcanza la
secuencia de terminación en el extremo 3' del gen.

Tipos de ARN polimerasas


ARN polimerasa
I II III

Sintetiza Sintetiza Sintetiza


ARNr 45s ARNm ARNr 5s
miARN ARNt
ARNpn ARNpc
Mayoria
ARNpn
Minoria
Transcripción de Los ARN mensajeros
La síntesis del ARNm se produce cuando las secuencias
reguladoras y el promotor se activan por proteínas llamadas factores
de transcripción que se dividen en:

Específicos Interactúan con el regulador del gen,


según lo hagan con secuencias
De su activación, es decir, amplificadoras o inhibidoras del
de la activación de las regulador se conocen como
secuencias reguladoras activadores o represores.
depende la unión entre los
Se califican como facultativos.
factores de transcripción
basales y la polimerasa II Son mucho menos numerosos que las
secuencias reguladoras que tienen
Disponen del número de que controlar. No obstante logran la
polimerasas que una tras especificidad mediante la creación de
otra harán el trabajo múltiples combinaciones entre ellos.
Para actuar sobre el promotor el
quién se curva en una forma de
horquilla.
Interactúan con los factores basales
Tiene dos dominios uno que se
conecta con el ADN regulador, y el
otro que lo hace por los con los
factores basales.
Basales Debido a su naturaleza inespecífica
existen varios tipos
Son requeridos por el TFIID
promotor, se unen a la TFIIA
secuencia TATA para TFIIB
comenzar la síntesis de TFIIF
la ARNm activando a la TFIIE
ARN polimerasa II
Tiene subunidades una llamada TBP y las
otras TAF

El proceso inicia cuando se une el TFIID con el promotor del


gen esto atrae a la ARN polimerasa II esta se fosforila y se
desprende de los factores de transcripción abriendo la burbuja.
Para qué era ARN polimerasa pueda alargar al ARNm
necesita de dos factores adicionales:
Factores de elongación SII o
TFIIS.
Elongina o SIII
Cómo se estudia la transcripción del ADN
La microscopía electrónica convencional no muestra cómo se
transcriben los genes. Pero cuando se dispersa el contenido del núcleo
sobre una grilla se ponen en evidencia detalles reveladores.
El conjunto se asemeja a un árbol de navidad cuyo tronco
corresponde al Gen y las ramas a los ARNm. El alargamiento de las
ramas indica la dirección de la transcripción. En el punto donde cada
rama se une al tronco se localiza una ARN polimerasa II y por lo tanto
se forma la burbuja.
Los genes que producen ARNm a tan alta velocidad no son
muchos, pues la mayoría se transcriben a un ritmo moderado.

Surcos
Los factores de transcripción, el ADN de los reguladores y
el promotor contienen información suficiente para unirse entre sí, de
un lado aportados por los aminoácidos y el otro por las bases de los
nucleótidos. Los aminoácidos de los factores de transcripción
interactúan con las bases y se unen a ellas a nivel de los surcos mayor
y menor.
Surco mayor
Visto desde el surco mayor, cada par de nucleótidos muestra un
átomo de oxígeno, hidrógeno, y nitrógeno que son capaces de
establecer uniones no covalentes (como puentes de hidrógeno) con
átomos de los aminoácidos de los factores de transcripción. En cada
par de bases esos tres átomos se presentan combinaciones de manera
diferente, como un espejo.
Por ejemplo:
A-T su combinación es N-H-O
Espejo
T-A " " " O-H-N
G-C su combinación es N-O-H
C-G " " " H-O-N

Surco menor
La informacion es menos amplia, tal vez porque resulta estrecho
para la entrada de aminoácidos.
Pueden haber asociaciones específicas e inespecíficas.
Hay 160.000 (20⁴) combinaciones teóricas
Estructuras diméricas simétricas
En general las proteínas de los factores de transcripción
poseen estrúcturas diméricas simétricas estas presentan diseños
comunes, las cuales se encastran en los surcos de la doble hélice del
ADN. Asi los diméros ocupan dos vueltas de la doble hélice, con un
monómero en cada vuelta. En ese par de vueltas el ADN también
presenta simétria, ya que sus dos mitades muestran secuencias de
nucleótidos repetidas en palíndromo (palabra o frase que se lee igual
de izquierda a derecha y viceversa). Cada mitad del mismo ocupa una
de la vueltas del ADN.
La dimerización de los factores de transcripción y la simetría del
ADN son condiciones necesarias para que los aminoácidos de los
primeros puedan interactuar con las bases del regulador y el
promotor.
La denominación de las estructuras se basa en las formas que
tienen.
Hélice-vuelta-hélice
Consta de dos cadenas de aminoácidos con forma de
hélice, separadas por una "vuelta" o cadena mas
corta.
Una de la hélices "lee" la secuencia de
nucleótidos en el sector regulador del
gen, también llamado hélice de
reconocimiento (su secuencia de
aminoácidos varia e los distintos tipos
ceulares) y la otra mantiene a la primera
en su lugar.

Se han identificado en Cuando dos Hélice-


diversos factores de vuelta-hélice se juntan,
transcripción. ambas forman un dímero.
Cremallera de leucina
Consta de dos cadenas polipéptidicas dispuestas en
paralelo, ambas con forma de hélice.
Cada cadena psee dos sectores, uno que
se une al ADN y otro que lo hace con su
homólogo (se forma el dímero).
Los sectores unidos entre sí
presentan, cada 7 aminoácidos
(dos vueltas de la hélice) una
leucina (que da al interior el
dímero).
Las leucinas se
encastran como los
dientes de los cierres
relampago, de ahí el
nombre.

Entre otros, poseen cremalleras de Los sectores no dimerizados poseen


leucina a los actores de
transcripción que regulan la
una alta proporción de aminoácidos
actividad de los protooncogenes básicos, que son los que generan la
myc, fos y jun. unión específica del factor de
transcripción con el ADN.
Dedos de cinc
Cada dominio del factor de transcripción está
compuesto por una secuencia de unos pocos
aminoácidos y un átomo de cinc.
Este se une tetraédricamente a 4 cisteínas,
o a 2 cisteínas y 2 histidinas.
Dedos de cinc Estos dominios se proyectan
como dedos, cuyo número y
secuencia de aminoácidos varia
segun el factor de
transcripción.
Se asocian de a dos para
Hélice-bucle-hélice formar dímeros.

Son las estructuras mas


difundidas entre los
factores de transcripción

Hélice-bucle-hélice
Es similar a la cremallera de leucina ya que posee
dos cadenas polipeptídicas con dos sectores
funcionales en cada una (el específico y el
respinsable de la dimerización), el primero es rico en
aminoácidos básicos.
Se diferencian en que este, sus partes
dímerizadas so se encartran.
El enrrollamiento de la influye sobre la
actividad de los genes
En la eucomatrina no se produce automáticamente la
transcripción (aunque suele ocurrir).
La ARN polimerasa no puede actuar si no se desarrollan los
tramos de ADN que rodean a las histonas de los núcleosomas, al menos
durante la transcripción.
Los factores de transcripción actúan directa o indirectamente
sobre las histonas H4 y desencadena la remoción de las otras histonas,
así la ARN polimerasa a medida que pasa por el segmento codificador
desarrolla los núcleosomas.
El grado de enrollamiento de cromátida es regulado por el
agregado o remoción de grupos acetilos metilos y fosfatos.
Disminuye el enrollamiento 1. Acentilación
de la cromatina y propician 2. Demetilación
la actividad de los genes 3. Desfosforilación

Aumenta el enrollamiento y 1. Desacetilación


bloquean la actividad 2. Metilación
genética 3. Fosforilación

1. En algunas lisinas de las histonas H3 y H4, el agregado y


remoción de los grupos de tilos son catalizados respectivamente
por acetilasas y desacetilasas localizadas en la matriz nuclear.
2. El agregado de grupos metilo a una de las lisinas de las histonas
H3 aumenta el enrollamiento de la cromatina mientras en su
remoción lo disminuye.
Lo marcado completamente asi
es completamente secundario

3. Ocurre en ciertas serinas y treoinas localizadas en la


cola de la histona H1

También existe un código histonico Histonas que presentan


una combinación de estos cambios químicos.
La heterocromatina se hereda de padres a hijos.
En algunos casos la actividad genética se inactiva y la
cromatina se compacta debido a causas adicionales en la cola de las
histonas.

En algunos puntos del ADN se encuentra a una quinta base


llamada metilcitosina o mC que se genera al agregarse un grupo metilo
(CH³) y la citosina, Qué es consecuencia de la metilación del ADN y
está restringida a citocinas y guaninas (mC-G y G-mC) estas se
pueden heredar, debido a que durante la replicación, luego de
duplicarse las dos cadenas de ADN, la citosina de las cadenas hijas
adquieren un grupo metilo. Esta metilación es dirigida por una enzima
llamada metilasa de mantenimiento que actua apenas se duplica el
ADN.
En las células que se diferencian después de dividirse los
patrones de metilación se modifican. Así los genes inactivos pierden
parte de su metilación y se activan.
Existe la impronta genómica. Es cuando los dos padres o alelos
poseen patrones de metilación de citocinas distintos entre sí. Esto en sí
no es malo siempre y cuando el Infante tenga la misma cantidad de
impronta tanto materna como paterna de lo contrario el embrión
puede desarrollarse de forma defectuosa.

Transcripción del Gen del ARN ribosómico 45s


El inicio de la síntesis de esta ARN ribosomico por la ARN
polimerasa 1 requiere de dos factores de transcripción, el SL1 (que
contiene 3 TAF y una subunidad identica a la TBP del TFIID) y UBF.
El proceso es el siguiente:
1. El SL1 se asocia al promotor del Gen y el UBF al regulador
(amplificador) y luego estos se comunican entre sí formando un
complejo cooperativo que da inicio a la transcripción.
2. la transcripción concluye al arribar la ARN polimerasa 1 a la
secuencia de terminación, rica en timinas
La transcripción de una copia no se inicia si la ubicada
precedentemente no finaliza la suya.
El estudio ultramicroscópico del nucleolo, previó extendido de sus
componentes, muestra una sucesión de copias del Gen del ARN
ribosómico 45s dispuestas en tándem, cada una asociada a numerosos
transcriptos primarios. Se ven imágenes semejantes a árboles de
Navidad, cómo las producidas por los genes que sintetizan ARNm a alta
velocidad.

Transcripción del Gen del ARN ribosómico 5s


Las 2000 copias del Gen que codifica el ARN ribosómico 5s se
encuentran fuera del núcleolo. La transcripción es dirigida por la ARN
polimerasa III y tiene tres factores de transcripción
(TFIIIA,TFIIIB,TFIIIC) y estas se unen al promotor del gen.
La síntesis concluye cuando el ARN polimerasa III arriba a la
secuencia de terminación, rica en timidas.
Transcripción de los genes de los ARN de
transferencia
Es dirigida por la enzima ARN polimerasa III y se transcriben
de 10 a 100 copias de cada uno de los genes que codifican a los
distintos ARNt. Sus factores de transcripción son SFIIIB y TFIIIC.
Estos se unen al promotor.
La finalización de la síntesis de estos ARN es similar a las de
los anteriores.
Transcripción de los genes en las células
procariotas
Para estudiar releer el
apartadio 14-20 por
que lo considero
secundario.
PROCESAMIENTO
DELARN
Definición
Recibe el nombre de procesamiento del ARN el conjunto de
modificaciones que experimentan los escritos primarios al convertirse
en ARN funcionales, es decir, que el procesamiento es la remoción y
aquellos tramos de ARN sin significado funcional aparente en algunos
transcritos primarios.
Son diferentes en los distintos tipos de ARN
En los ARNm
El procesamiento de este tipo de ARN
Esta reacción es diferente a las comprende en la remoción de los intrones y el
generadas por la ARN polimerasa agregado de estructuras llamadas cap y poliA
II en tres aspectos:
1. El nucleótido se agrega en (ubicadas en el extremo 5' y 3' de la molécula
el extremo 5' de la cadena respectivamente), para que puedan salir del
y no en el extremo 3'.
2. entre los nucleótidos se núcleo y funcionar en el citosol.
establece una unión El nucleósido trifosfato situado en el extremo
trifosfato y no una unión
fosfodiéster.
5' del ARNm se une al núcleotido 7-
3. la unión liga el C5' de una metilguanosina. Recibe el nombre de cap y se
pentosa con el C5' de un
agrega al extremo 5' mediante dos pasos.
de otra, y no en un C5' y
C3' como en la síntesis de Enzima específica incorpora una GTP
los ácidos nucleicos
al extremo 5' del transcripto
Luego, otra enzima, la
La poliadenilación es el metiltranferasa, toma dos
agregado de una secuencia de grupos metilo de una molécula
aproximadamente 250 donante (la S-adenosilmetionina)
adeninas (llamada poliA) en el y los transfiere al ARNm.
extremo 3' del ARNm. Uno a la guanina del cap (se
Varios actores reconocen
forma la 7-metilguanosina) y
en el transcrito una señal
el otro al segundo nucleótido
(señal de poliadenilación)
formada por la secuencia del ARNm.
AAUAAA. Formación y estructura química del cap (capuchón)
La poliA es necesaria
para proteger el extremo 3'
y así salir del núcleo.

Poliadenilación del extremo 3' del ARNm antes de que termine la


transcripción

La remoción de los intrones del transcripto


primario si cumple en dos pasos
En el primero el ARNm es cortado
entre los intrones y exones
La U1 se combina con el
Dado que la A retiene en sus
extremo 5' del intrón y la U2
flancos a las dos uniones
fosfodiéster originales,
con el tramo de ARN que
presenta tres de esas contiene el punto de
uniones y no dos. Por eso se ramificación. La U1 corta al
le ha dado el nombre de ARN en el extremo 3' del
punto de ramificación. exón y el GU del extremo 5'
Cuando esta etapa culmina
del intrón. Después del corte
de un lado queda el primer
el intrón se dobla sobre sí
exón en su extremo 3 libre y
del otro un lado compuesto mismo y se forma un lazo.
por el intrón y el exón Cuando comienza el segundo
siguiente. paso, es removido.

En el segundo paso, los intrones son


expulsados y los exones empalman
Los RNPpn que reemplazan a las
U1,U2,U4 y U6 se denominan U11,
entre sí.
U12, U4atac y U6atac ( el Es dirigida por la U5 y
subíndice atac hace referencia a también requiere energía.
los dinucleótidos at y AC en el Dicha ribonucleoproteína,
ADN que corresponden a los
nucleótidos Au y AC en el ARN).
luego de combinarse con la
En algunos ARNm los cortes y AG del extremo 3' del intrón
empalmes se completan en (el exón separado en la
segundos, pero en otros tienen
una duración de más de 20
estapa anterior)
minutos
El ARNm no puede atravesar los
poros de la carioteca y salir al
citoplasma si no fueron
removidos todos sus intrones
Los agentes responsables de los cortes y empalmes en el ARNm
son las RNPpn. Enzimática depende del ARNpn no de las proteínas.
Existen varias; que son las U1, U2, U3, U4, U5, U6 ( la letra U es porque
son ricas en uridinas) las cuales concurren al sector de transcripto
primario que va a ser procesado y forman el complejo macromolecular
y denominado espliceosoma.
La U7 no participa en los cortes y empalmes ya de su esencia es
necesaria para que se genere el bucle que protege al extremo 3' de los
ARN mensajeros de las histonas.
Cortas secuencias de nucleótidos en los intrones y exones, responsable
de los cortes y empalmes en el transcrito primario

Remoción de un intrón y empalme de los exones vecinos por acción de


las RNPpn U1, U2, U3, U4, U5, U6.
Antes de ingresar al núcleo la mayoría de los
ARN mensajeros se metilan.

Regulación y procesamiento de los ARN


mensajeros y de su salida al citosol
El control de la producción de la mayoría de las proteínas depende
de mecanismos llamados postranscripcionales.
Algunos genes generan un transcripto primario que puede dar
lugar a dos proteínas (una larga y una más larga que la otra) una se
convierte en un anticuerpo y la otra cumple funciones de receptor.
Los cortes y empalmes de transcripto son alternativos y sí o sí
deben realizarse con precisión, la presencia de intrones hace al ARNm
versátil. La mayoría de transcriptos son cortados y embalmados de
distinta manera, los cortes se realizan en los lugares elegidos por los
proteínas SR.
Ciertos ARNm no pasan del citoplasma, porque son previamente
degradados o simplemente la lámina nuclear no los deja pasar, por los
poros nucleares.

En los ARNr 45s


Su procesamiento ocurre en el nucleolo, este posee dos regiones
perfectamente diferenciadas.
Region fibrilar Ubicada en la parte central
Region granular ubicada en la periferia
El procesamiento comienza con una sere ordenada de cortes para
eliminar las secuencias espaciadoras de cada ARNr 45s y hacer que los
ARNr 28s, 18s, y 5,8s queden como unidades independientes. El proceso
incluye la formación de dos subunidades de ribosa (mayor y menor).
Para ello estos ARNr mas el 5s se ensamblan con varias proteínas, en
este proceso intervienen RNPpno llamadas U3, U8 y U22. Un grupo
especial de RNPpno hace que algunas A,C,G y U se metilen, creando mA
(Adeninas), mC (Citocinas), mG (Guaninas) y parte de las U se
convierten en seudourinas.
Las secuencias espaciadoras del transcripto primario son digeridas
por enzimas apenas se separan de las secuencias utilizadas. Las
secuencias de los futuros ARNr 28s, 18s y 5,8s se metilan antes de ser
cortado el trasncripto.
Los ARNr desarrollan asas a lo largo de sus moléculas, se forman
porque los mismos contienen secuencias de nucleótidos
complementarias que se aparean entre si.
En los ARNr 5s
Una vez sintetizado, el ARNr 5s ingresa en el nucléolo y se
incorpora a la subunidad rinosómica mayor.
Como los otros ARN ribosómicos, el ARNr 5s establece su
configuración tridimensional merced a apareamientos de secuencias
complementarias de su propia molécula.

En los ARNt
Los ARNt contienen entre 74
y 95 nucleótidos. Estos contienen
secuencias de nucleótidos
complementarias que se aparean
entre sí. lo que hace que
adquieran forma de hoja de
trébol y luego de letra L.
El procesamiento
incluye la remoción de
un intrón, que se elimina por un mecanismo que prescinde del
espliceosoma.
En cada tipo de ARNt un grupo determinado de nucleótidos
experimentan cambios químicos

El procesamiento culmina con el reemplazo del trinucleótido AAA


por el CCA.
En los ARN pequeños

En los ARNxist

En los ARNte
En los miARN
Traducción del
ARNm
Definición
Recibe el nombre de procesamiento del ARN el conjunto de
modificaciones que experimentan los escritos primarios al convertirse
en ARN funcionales, es decir, que el procesamiento es la remoción y
aquellos tramos de ARN sin significado funcional aparente en algunos
transcritos primarios.
Son diferentes en los distintos tipos de ARN
En los ARNm
El procesamiento de este tipo de ARN
Esta reacción es diferente a las comprende en la remoción de los intrones y el
generadas por la ARN polimerasa agregado de estructuras llamadas cap y poliA
II en tres aspectos:
1. El nucleótido se agrega en (ubicadas en el extremo 5' y 3' de la molécula
el extremo 5' de la cadena respectivamente), para que puedan salir del
y no en el extremo 3'.
2. entre los nucleótidos se núcleo y funcionar en el citosol.
establece una unión El nucleósido trifosfato situado en el extremo
trifosfato y no una unión
fosfodiéster.
5' del ARNm se une al núcleotido 7-
3. la unión liga el C5' de una metilguanosina. Recibe el nombre de cap y se
pentosa con el C5' de un
agrega al extremo 5' mediante dos pasos.
de otra, y no en un C5' y
C3' como en la síntesis de Enzima específica incorpora una GTP
los ácidos nucleicos
al extremo 5' del transcripto

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