La síntesis de proteínasLa síntesis de proteínas

La TranscripciónLa Transcripción

La información para fabricar todas La información para fabricar todas las proteínas está almacenada en las proteínas está almacenada en las moléculas de ADN de los las moléculas de ADN de los cromosomas.cromosomas.

La sucesión de bases en las La sucesión de bases en las moléculas de ADN es un moléculas de ADN es un código código químicoquímico para la sucesión de para la sucesión de aminoácidos en las proteínas.aminoácidos en las proteínas.

Un segmento de ADN que codifica Un segmento de ADN que codifica para una proteína en particular se para una proteína en particular se llama gene.llama gene.

El código genéticoEl código genético

Está compuesto por ”Está compuesto por ”palabraspalabras” de ” de tres letrastres letras..

Las cuatro bases se unen en Las cuatro bases se unen en “palabras” de tres letras (“palabras” de tres letras (AGC, CGTAGC, CGT y así sucesivamente) y se obtienen y así sucesivamente) y se obtienen 64 grupos64 grupos o “ o “palabraspalabras” diferentes.” diferentes.

Las 64 combinaciones son Las 64 combinaciones son suficientes para codificar los suficientes para codificar los 20 20 aminoácidos diferentesaminoácidos diferentes..

Las sucesiones de tres bases se llaman Las sucesiones de tres bases se llaman tripletestripletes..

Cada triplete codifica para un solo tipo de Cada triplete codifica para un solo tipo de aminoácido.aminoácido.

La mayoría de los aminoácidos se La mayoría de los aminoácidos se codifican por más de un triplete.codifican por más de un triplete.

Ter

cera

let

ra

Ácido Ribonucleico (ARN)Ácido Ribonucleico (ARN)

El ARN es un ácido nucleico El ARN es un ácido nucleico que se compone de que se compone de una sola una sola cadena de nucleótidoscadena de nucleótidos. .

Los nucleótidos de ARN están Los nucleótidos de ARN están formados por formados por ribosaribosa en lugar de en lugar de la desoxirribosa del ADN, y la desoxirribosa del ADN, y tienen la base nitrogenada tienen la base nitrogenada uracilo (U)uracilo (U) en lugar de timina. en lugar de timina.

Tipos de ARNTipos de ARN ARN mensajero o ARNmARN mensajero o ARNm: lleva las instrucciones para : lleva las instrucciones para

hacer una proteína en particular, desde el ADN en el hacer una proteína en particular, desde el ADN en el núcleo hasta los cromosomas.núcleo hasta los cromosomas.

ARN de transferencia o ARNtARN de transferencia o ARNt: lleva los aminoácidos a los : lleva los aminoácidos a los ribosomas, se encuentra en el citoplasma.ribosomas, se encuentra en el citoplasma.

ARN ribosomal o ARNrARN ribosomal o ARNr: forma parte de los ribosmas.: forma parte de los ribosmas.

Pasos de la TranscripciónPasos de la Transcripción La porción del ADN que contiene el código para la proteína La porción del ADN que contiene el código para la proteína

que se necesita, se desdobla y se separa. El resultado es que se necesita, se desdobla y se separa. El resultado es que se exponen las bases.que se exponen las bases.

Los nucleótidos de ARN libres que están en el núcleo, se Los nucleótidos de ARN libres que están en el núcleo, se aparean con las bases expuestas del ADN. Como resultado, aparean con las bases expuestas del ADN. Como resultado, de los tripletes del ADN se forman tripletes complementarios de los tripletes del ADN se forman tripletes complementarios en la molécula de ARNm. Una sucesión de tres nucleótidos en la molécula de ARNm. Una sucesión de tres nucleótidos en una molécula que codifica para un aminoácido se llama en una molécula que codifica para un aminoácido se llama un un codóncodón..

La molécula de ARNm se completa por la La molécula de ARNm se completa por la formación de enlaces entre los nucleótidos del formación de enlaces entre los nucleótidos del ARN. La molécula de ARNm se separa de la ARN. La molécula de ARNm se separa de la molécula de ADN. La molécula completa de ARNm, molécula de ADN. La molécula completa de ARNm, sale del núcleo, pasa por la membrana nuclear y va sale del núcleo, pasa por la membrana nuclear y va a los ribosomas.a los ribosomas.

Pasos de la TranscripciónPasos de la Transcripción

Ver animaciones 5 y 7Ver animaciones 5 y 7

TraducciónTraducción

Es la síntesis de una molécula de proteína, Es la síntesis de una molécula de proteína, de acuerdo con el código contenido en la de acuerdo con el código contenido en la molécula de ARNm.molécula de ARNm.

Se llama traducción porque comprende el Se llama traducción porque comprende el cambio del cambio del “lenguaje” de ácidos nucleicos“lenguaje” de ácidos nucleicos ((sucesión de basessucesión de bases) al ) al lenguaje de lenguaje de proteínasproteínas ( (sucesión de aminoácidossucesión de aminoácidos).).

En el citoplasma, el ARNm se mueve hacia En el citoplasma, el ARNm se mueve hacia los ribosomas. Los aminoácidos que se los ribosomas. Los aminoácidos que se necesitan están dispersos por el necesitan están dispersos por el citoplasma. Los aminoácidos correctos citoplasma. Los aminoácidos correctos llegan al ARNm por el ARNt.llegan al ARNm por el ARNt.

Las moléculas de ARNt son más cortas que las de Las moléculas de ARNt son más cortas que las de ARNm y tienen la forma de una hoja de trébol.ARNm y tienen la forma de una hoja de trébol.

En uno de los lazos de la molécula de ARNt hay un En uno de los lazos de la molécula de ARNt hay un conjunto de tres bases llamado conjunto de tres bases llamado anticodónanticodón. El lado . El lado opuesto transporta un opuesto transporta un aminoácidoaminoácido..

Las bases de los anticodones del ARNt son Las bases de los anticodones del ARNt son complementarias a las bases de los codones del complementarias a las bases de los codones del ARNm.ARNm.

Pasos de la TraducciónPasos de la Traducción Un extremo de la molécula de ARNm se pega al Un extremo de la molécula de ARNm se pega al

ribosoma.ribosoma. Las moléculas de ARNt recogen ciertos aminoácidos y se Las moléculas de ARNt recogen ciertos aminoácidos y se

mueven hacia el punto donde el ARNm está pegado al mueven hacia el punto donde el ARNm está pegado al ribosoma.ribosoma.

Una molécula de ARNt con el anticodón correcto se Una molécula de ARNt con el anticodón correcto se enlaza con el codón complementario en el ARNm.enlaza con el codón complementario en el ARNm.

A medida que el ARNm se mueve a lo largo del ribosoma, A medida que el ARNm se mueve a lo largo del ribosoma, el siguiente codón hace contacto con el ribosoma. El el siguiente codón hace contacto con el ribosoma. El siguiente ARNt se mueve a su posición con su aminoácido. siguiente ARNt se mueve a su posición con su aminoácido. Los aminoácidos adyacentes se enlazan por medio de un Los aminoácidos adyacentes se enlazan por medio de un enlace peptídico.enlace peptídico.

Se desprende la primera molécula de ARNt. El siguiente Se desprende la primera molécula de ARNt. El siguiente codón se mueve a su posición y el siguiente aminoácido se codón se mueve a su posición y el siguiente aminoácido se coloca en su posición.coloca en su posición.

El proceso se repite hasta que se traduzca El proceso se repite hasta que se traduzca el mensaje completo y se forme un cadena el mensaje completo y se forme un cadena grande de aminoácidos que formará parte grande de aminoácidos que formará parte de una proteína.de una proteína.

Ver animaciones 1 y 5Ver animaciones 1 y 5

MUTACIONES EN EL ADN Y SUS EFECTOSMUTACIONES EN EL ADN Y SUS EFECTOS

GENES DEFECTUOSOSGENES DEFECTUOSOS

Se ha hecho énfasis Se ha hecho énfasis en la precisión y en la precisión y fidelidad de los genes fidelidad de los genes en sus funciones. Sin en sus funciones. Sin embargo, no todas embargo, no todas las cosas vivientes las cosas vivientes son perfectas.son perfectas.

Pueden producirse Pueden producirse errores en cualquiera errores en cualquiera de los procesos.de los procesos.

Una sola copia Una sola copia defectuosa de un gen defectuosa de un gen es extremadamente es extremadamente grave, debido a que grave, debido a que la célula puede tener la célula puede tener solo una o dos copias solo una o dos copias del gen.del gen.

MUTACIONESMUTACIONES Los cambios en el ADN reciben Los cambios en el ADN reciben

el nombre de mutaciones.el nombre de mutaciones. Una mutación es un cambio en Una mutación es un cambio en

la secuencia de bases.la secuencia de bases. ¿Cómo puede cambiar la ¿Cómo puede cambiar la

secuencia de bases?secuencia de bases?

¿Cómo puede cambiar la ¿Cómo puede cambiar la secuencia de bases?secuencia de bases?

Una forma de que ocurra una Una forma de que ocurra una mutación es mediante un error en el mutación es mediante un error en el apareamiento de bases durante la apareamiento de bases durante la duplicación.duplicación.

Unos cuantos errores de Unos cuantos errores de apareamiento de bases ocurren de apareamiento de bases ocurren de manera espontánea, en las mejores manera espontánea, en las mejores condiciones: aún con las pruebas de condiciones: aún con las pruebas de corrección, la duplicación de varios corrección, la duplicación de varios millones de bases da como resultado millones de bases da como resultado algunos errores.algunos errores.

SUSTANCIAS SUSTANCIAS MUTAGÉNICASMUTAGÉNICAS

Sustancias químicas como las Sustancias químicas como las aflatoxinas sintetizadas por aflatoxinas sintetizadas por algunos hongos que viven en algunos hongos que viven en granos y cacahuates, y algunos granos y cacahuates, y algunos tipos de radiación como los rayos tipos de radiación como los rayos X aumentan los errores del X aumentan los errores del apareamiento de bases durante la apareamiento de bases durante la duplicación o inducen cambios en duplicación o inducen cambios en la composición del ADN entre las la composición del ADN entre las duplicaciones.duplicaciones.

TIPOS DE MUTACIONESTIPOS DE MUTACIONES

Las mutaciones difieren en sus efectos Las mutaciones difieren en sus efectos sobre la estructura proteica y su funciónsobre la estructura proteica y su función

1.1. Una mutación puede no cambiar la Una mutación puede no cambiar la secuencia de aminoácidos de la proteína secuencia de aminoácidos de la proteína codificada.codificada.

2.2. Una mutación puede codificar un Una mutación puede codificar un aminoácido que funciona de manera aminoácido que funciona de manera equivalente al aminoácido original.equivalente al aminoácido original.

3.3. Una mutación puede codificar un Una mutación puede codificar un aminoácido que funciona diferente.aminoácido que funciona diferente.

4.4. Un mutante puede producir un codón Un mutante puede producir un codón terminal inapropiado que corte la terminal inapropiado que corte la traducción del RNA mensajero antes de traducción del RNA mensajero antes de que la proteína esté terminada.que la proteína esté terminada.

Las mutaciones proporcionan la materia prima Las mutaciones proporcionan la materia prima para la evoluciónpara la evolución

REGULACIÓN REGULACIÓN GENÉTICAGENÉTICA

Casi todas las células del cuerpo Casi todas las células del cuerpo tienen un mismo ADN, pero no usan la tienen un mismo ADN, pero no usan la

totalidad del ADN todo el tiempo. totalidad del ADN todo el tiempo.

¿Por qué?¿Por qué?

Los genes que se transcriben Los genes que se transcriben en una célula en un momento en una célula en un momento dado son regulados por:dado son regulados por:La función de la célula.La función de la célula.La etapa del desarrollo del La etapa del desarrollo del

organismo.organismo.El medio.El medio.

La regulación puede presentarse en La regulación puede presentarse en cualquiera de estos casos:cualquiera de estos casos:

1.1. La velocidad de transcripción de los La velocidad de transcripción de los genes individuales puede regularsegenes individuales puede regularse

2.2. Las moléculas de ARN transcritas a Las moléculas de ARN transcritas a partir del ADN pueden procesarse en partir del ADN pueden procesarse en ARNm diferentes.ARNm diferentes.

3.3. Los RNA mensajeros pueden traducirse Los RNA mensajeros pueden traducirse a diferentes velocidades.a diferentes velocidades.

4.4. Puede ser necesaria alguna modificación Puede ser necesaria alguna modificación de las proteínas antes de realizar sus de las proteínas antes de realizar sus funciones en una célula.funciones en una célula.

5.5. La velocidad de actividad de las enzimas La velocidad de actividad de las enzimas puede regularse.puede regularse.

Regulación genética en los Regulación genética en los procariotesprocariotes

El ADN procariótico con frecuencia El ADN procariótico con frecuencia se organiza en paquetes coherentes se organiza en paquetes coherentes llamados operones.llamados operones.

En los operones radican los genes En los operones radican los genes para funciones interrelacionadas.para funciones interrelacionadas.

Un operón consta de 4 partes: Un operón consta de 4 partes: Un gen reguladorUn gen regulador Un promotorUn promotor Un operadorUn operador Genes estructuralesGenes estructurales

Regulación genética en Regulación genética en EucariotesEucariotes

La regulación genética es muy La regulación genética es muy diferente en los eucariotes:diferente en los eucariotes: Hay genes para funciones Hay genes para funciones

relacionadas que se pueden relacionadas que se pueden encontrar en cromosomas encontrar en cromosomas diferentes.diferentes.

Muchos genes individuales son Muchos genes individuales son desplegados en el cromosoma.desplegados en el cromosoma.

Por ello, la transcripción y su Por ello, la transcripción y su regulación son mucho más regulación son mucho más complejas.complejas.

Los genes eucarióticos constan de segmentos de ADN que Los genes eucarióticos constan de segmentos de ADN que codifican la secuencia de aminoácidos de las proteínas codifican la secuencia de aminoácidos de las proteínas interrumpidas por segmentos de ADN no codificantes.interrumpidas por segmentos de ADN no codificantes.

Cada gen consta de dos o más secuencias de bases que Cada gen consta de dos o más secuencias de bases que codifican una proteína, interrumpidos por otras secuencias de codifican una proteína, interrumpidos por otras secuencias de bases que no son traducidas en una proteína.bases que no son traducidas en una proteína.

Los segmentos codificantes reciben el nombre de exones.Los segmentos codificantes reciben el nombre de exones. Los segmentos no codificantes reciben el nombre de intrones.Los segmentos no codificantes reciben el nombre de intrones.

Cada gen eucariótico tiene:Cada gen eucariótico tiene: PromotorPromotor AumentadorAumentador

Cuando proteínas reguladoras Cuando proteínas reguladoras específicas se unen al aumentador, específicas se unen al aumentador, facilitan la unión de la RNA facilitan la unión de la RNA polimerasa con el promotor, polimerasa con el promotor, aumentando la transcripción.aumentando la transcripción.

El ARN resultante se transformaen El ARN resultante se transformaen ARNm:ARNm: Se agregan la tapa y la cola, que son Se agregan la tapa y la cola, que son

nucleótidos de ARNnucleótidos de ARN Las enzimas en el núcleo cortan de Las enzimas en el núcleo cortan de

manera precisa la molécula, unen los manera precisa la molécula, unen los exones y se deshacen del resto.exones y se deshacen del resto.