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Apuntes de Biologia Celular 91
Apuntes de Biologia Celular 91
Apuntes de Biologia Celular 91
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
Orígenes de replicación
Lugares donde comienza la replicación del ADN
Telómeros
ADN hipervariable
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
Nucleosomas
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.
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.
Apurinización
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.
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
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
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