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MECANISMOS DE REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN EN
EUCARIOTAS
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR
DOGMA «ACTUALIZADO»
VIRUS PRIONES
REPLICACIÓN DEL ADN
REPLICACION SEMICONSERVATIVA
ENZIMAS DE REPLICACIÓN DEL ADN
• DNA POLIMERASAS• PRIMASAS• HELICASAS• RNASA H• LIGASAS• TOPOISOMERASAS
HORQUILLAS DE REPLICACIÓN
REPLICACIÓN BIDIRECCIONAL Y DISCONTINUA
ENZIMAS ADN POLIMERASAS
FIDELIDAD DE REPLICACION DEL DNA
DNA POLIMERASA
PRUEBA DE LECTURA
ACTIVIDADEXONUCLEASA 3’_5’
Necesidad de IniciadorSentido 5’-3’
LA SÍNTESIS OCURRE EN EL SENTIDO 5’-3’
PROOFREADING
Actividad Exonucleasa 3’-5’
de ADN polimerasa
HELICASA SEPARA LAS HEBRAS
TOPOISOMERASAS
• TOPOISOMERASA CLASE I : CORTAN LOS ENLACES FOSFODIÉSTER EN UNA DE LAS 2 CADENAS
• TOPOISOMERASA CLASE II O GIRASA : CORTAN LOS ENLACES FOSFODIÉSTER DE LAS 2 CADENAS
UNIÓN DE LAS PROTEÍNAS SSB
LA SINTESÍS OCURRE A PARTIR DE UN CEBADOR Y EN SENTIDO 5’-3’
ABRAZADERA DESLIZANTE
ADN POLIMERAS
A
LA HORQUILLA DE REPLICACIÓN SE EXTIENDE
RNASA H DEGRADA EL CEBADOR
EL ESPACIO ES RELLENADO POR LA ADN POLIMERASA
LA LIGASA UNE LOS FRAGMENTOS DE OKAZAKI ENTRE SÍ
REPLICACIÓN CROMOSÓMICA
REPLICACIÓN DEL ADN TELOMÉRICO
CON CADA REPLICACIÓN, EL ADN SE VA ACORTANDO
- RIBONUCLEOPROTEÍNA- TRANSCRIPTASA INVERSA- POSEE CEBADOR DE ARN
MECANISMOS DE REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN EN
EUCARIOTAS
CONCEPTO DE GEN• Un gen es el conjunto de secuencias de ADN de todo tipo, estructurales
(intrones y exones) y reguladoras, necesarias para codificar un producto génico, sea éste un RNA maduro de cualquier tipo o una proteína funcional.
NIVELES DE CONTROL: PARTE 1
Control pre-
transcripcionalDNA
RNA transcripto
primario
Control de
transcripción
Accesibilidad del ADN a la transcripción:• Condensación de la cromatina• Metilación del ADN
• Frecuencia/velocidad de inicio de la transcripción *• Velocidad de la elongación del RNA (poco regulada)• Eficacia de terminación de la transcripción
*Puntos de inicio accesiblesFactores de transcripción
Eficacia de los promotores
DIFERENTES NIVELES DE
EMPAQUETAMIENTO DEL ADN
CONTROL PRE-TRANSCRIPCIONAL
a) Posición precisa de los nucleosomas
b) Retirada de los nucleosomas
c) Avance compatible con la presencia de los nucleosomas
Acetilación de las histonas
REGULACIÓN GENÉTICA DE LA TRANSCRIPCIÓN
REGULACIÓN EPIGENÉTICA
PATRÓN DE METILACIÓN DE LOS GENES DURANTE EL DESARROLLO
CONTROL TRANSCRIPCIONAL
CONTROL TRANSCRIPCIONAL
EL ÚLTIMO PASO…. LA TERMINACIÓN
CONTROL TRANSCRIPCIONAL
TRANSCRIPCION EN PROCARIOTAS: EL OPERÓN
MECANISMOS DE
REGULACIÓN DEL OPERON
FORMA TETRAMÉRICA DEL
REPRESOR
OTRO MODELO DE OPERÓN: EL OPERÓN TRIPTOFANO
TERMINACION DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS
TERMINACION DE LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS
TRANSCRIPCIÓN (PROCARIOTAS VS. EUCARIOTAS)
1. Relación con la condensación de la cromatina
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
SE PUEDE TRANSCRIBIR TODO EL
ADN EN CUALQUIER MOMENTO
SOLO SE PUEDE TRANSCRIBIR EL
ADN QUE CONSTITUYE LA
EUCROMATINA (CROMATINA
DESCONDENSADA)
2. Parte del genoma que se transcribe
3. El proceso es mucho más complejo que en procariotas
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
GRAN PARTE DEL GENOMA SOLO 35%
4. ARN polimerasas
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
UN SOLO TIPO DE ARN
POLIMERASA PARA
SINTETIZAR ARNm, ARNt Y
ARNr
TRES TIPOS DE ARN
POLIMERASAS
NIVELES DE CONTROL: PARTE 2
Control de
procesamiento del RNA
RNAtranscripto
primario
RNA Maduro
NÚCLEO
Control de transporte del
RNA
• Velocidad de procesamiento (Corte y empalme/Modificaciones)
• Maduración alternativa
• Selección de qué RNAs son transportados• Transporte activo a través de los poros
CITOPLASMA
RNAmaduro
(mRNA)Control de
degradación del RNA
• Estabilidad del mARN maduro
CONTROL POST-TRANSCRIPCIONAL
3 MODIFICACIONES
• Formación y metilación de la caperuza• Corte y poliadenilación del extremo 3’ • Eliminación de los intrones y empalme de los
exones («splicing»)
SPLICING ALTERNATIVO
VIDA MEDIA DEL RNA
tRNAs y rRNAs de procariotas y eucariotas
mRNAs de procariotas
mRNAs de eucariotas
NIVELES DE CONTROL: PARTE 3
Control de traducción
Control de procesamiento
de proteínas
• Frecuencia/velocidad de inicio de la traducción• Velocidad de elongación del polipéptido• Eficacia de terminación de la traducción
• Eficacia de modificaciones postraduccionales
CITOPLASMA
RNAmaduro(mRNA)
Polipéptido
Proteína funcional
Proteína inactiva
Control de actividad de
proteínas
CARÁCTER MONOCISTRÓNICO Y POLICISTRÓNICO DEL mRNA
TRADUCCIÓN
CONTROL DE LA CAPACIDAD Y FRECUENCIA DE LA TRADUCCIÓN DE LOS mRNAs: el caso de la ferritina
CONTROL DE LA CAPACIDAD Y FRECUENCIA DE LA TRADUCCIÓN DE LOS mRNAs: el caso de la hemoglobina
MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES
• Por modificación
de aminoácidos
• Por escisión de las
proteínas
DEGRADACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
• Degradación lisosómica• Degradación citosólica - Ubiquitina - Proteasoma
SEÑALES DESENCADENANTES DE LA UBIQUITINACIÓN
- RESIDUO AMINO TERMINAL- SECUENCIAS PEST
