Transcripción y Traducción: Procesos Fundamentales en la Expresión Génica
¿Cuántas ARN polimerasas tienen los eucariotas?
Tienen 3.
¿Cuándo se inicia la transcripción?
Cuando la ARN polimerasa encuentra un promotor en el ADN.
¿Cuál es el flujo de información genética?
ADN → ARN → Proteínas.
¿Cómo se produce la terminación de la transcripción en procariotas?
Cuando la ARN polimerasa llega a una secuencia palindrómica.
En el ADN hay 2 cadenas, ¿a partir de cuál de ellas se sintetiza el ARN?
De la cadena molde.
¿Cómo se produce la terminación de la transcripción en eucariotas?
Con la unión de los exones.
¿Cuántas ARN polimerasas tienen los procariotas?
Una.
¿Qué es la retrotranscriptasa?
Una enzima que sintetiza ADN a partir de ARN.
¿Qué molécula actúa como intermediaria entre los genes y las proteínas?
El ARN mensajero (ARNm).
Las ADN polimerasas de los procariotas (falsas):
- Son idénticas a las de los eucariotas.
- Incorporan el desoxirribonucleótido de la cadena molde al extremo 5′.
- Eliminan los fragmentos primer y los sustituyen por ADN.
Los fragmentos primer o cebadores:
Son pequeños fragmentos de ARN que, al final del proceso, son eliminados por la ADN polimerasa.
Indica cuál es falsa:
El código genético es la información, relaciona los tripletes de nucleótidos, cada aminoácido es codificado por 3 nucleótidos, cada codón codifica para más de un aminoácido.
Contesta sobre la transcripción:
- Sirve para sintetizar moléculas: de ARN a partir de ADN.
- Las enzimas que intervienen se denominan: ARN polimerasa.
- Explica el modo de actuación de estas enzimas: Se encargan de unir entre sí a los nucleótidos, solo al extremo 3′ de la cadena preexistente. La ARN polimerasa se une a la región promotora y termina cuando la ARN polimerasa alcanza la región terminadora 5′-3′.
- ¿En qué parte de la célula tiene lugar el proceso? En los eucariotas: núcleo y en los procariotas: citoplasma.
- ¿Qué función tiene la región promotora? La región promotora marca el lugar donde comienza el gen y el nucleótido donde debe iniciarse la transcripción. En ella se une la ARN polimerasa y separa las 2 hebras formando una burbuja de transcripción.
En la maduración del ARNm:
Se añade un nucleótido, solo sucede en las células eucariotas.
La transcripción en procariotas:
Se realiza mediante las enzimas ARN polimerasas, y puede suceder simultáneamente a la traducción.
La transcripción en eucariotas:
Se realiza mediante las enzimas ARN polimerasas, se inicia en unas regiones llamadas promotores y después de formarse el ARNm…
Traducción y Mutaciones
Contesta a las preguntas:
- ¿Qué proceso se está llevando a cabo? Traducción.
- ¿Cuáles son las 3 fases en las que se divide? Iniciación, elongación y terminación.
La transcripción en procariotas:
Se realiza mediante enzimas ARN polimerasas, es un proceso que sirve para formar todos los tipos…
Indica los nombres de los elementos señalados:
ARNm, subunidad pequeña, ARNt, sitio A y sitio P.
Señala qué 3 pasos sucederían a continuación:
- La molécula de aminoacil ARNt se une por su triplete anticodón al codón del ARNm.
- Se establece un enlace peptídico entre los aminoácidos en las posiciones A y B.
- El ribosoma comienza su traslocación y pasa a ocupar la posición P el codón que estaba en la A, y el ARNt del sitio P sale.
Señala a qué grupo de mutaciones pertenece y explica en qué consiste:
Trisomía:
Es una mutación genómica, aneuploidía, y dentro de ellas es una autosomopatía (2n+1). Consiste en que un cromosoma se encuentra por triplicado. Es frecuente en las plantas en las que provoca cambios morfológicos. Ejemplos: trisomía 21 (síndrome de Down), trisomía 18 (síndrome de Edwards) y trisomía 13 (síndrome de Patau).
Triploidía:
Mutaciones genómicas, poliploidías. Consiste en la existencia de 3 juegos cromosómicos. Estas mutaciones ocasionan un aumento del tamaño celular que puede ir acompañado de un mayor tamaño corporal, lo cual sucede con frecuencia en los vegetales. Ejemplo: los plátanos.
Activación de los aminoácidos:
- Los aminoácidos se unen al extremo: 3′ de una molécula de ARN.
- Las moléculas obtenidas se denominan: ARNt y son necesarias para el proceso de traducción.
- ¿Cómo se llaman las enzimas que intervienen en el proceso? Aminoacil ARNt sintetasa.
Completa el esquema:
Aminoácido + ATP (AMP) + ARNt → Aminoacil ARNt + AMP (PPi).
Duplicación del ADN
Contesta a las preguntas sobre la duplicación del ADN:
- ¿Qué es lo que se obtiene? 2 moléculas de ADN iguales.
- ¿Cuál es la finalidad biológica del proceso? La finalidad es obtener a partir de una molécula de ADN única, 2 o más réplicas de ella para que cada una de las células hijas tengan el material genético en forma equitativa.
- ¿Qué es el primer o cebador? Es una cadena corta de ARN (40 o 50 nucleótidos) que permite iniciar la síntesis, ya que con ella se añaden los nucleótidos sobre el extremo 3′ libre.
Señala el nombre de las enzimas:
A. Topoisomerasa, B. Helicasa, C. ADN monocatenario, D. Primasa, E. ADN polimerasa III, 1. Hebra conductora, 2. Hebra retardada, 3. ADN cebador, 4. Fragmento de Okazaki.
¿Qué proceso está representado en el dibujo siguiente?
Traducción. ¿Qué fase concreta de este proceso? Elongación.
Elongación:
En esta etapa se sintetiza la cadena peptídica por la unión de los sucesivos aminoácidos que se van situando en el ribosoma. Se puede dividir en varias etapas:
- Unión de un aminoacil ARNt al sitio A: Esto es posible si el anticodón del ARNt es complementario del codón del ARNm que se encuentra allí.
- Formación del enlace peptídico: Una vez anclados los 2 aminoacil ARNt, uno en el sitio P y otro en el sitio A, se produce la unión entre los 2 aminoácidos gracias a la enzima peptidiltransferasa localizada en la subunidad mayor del ribosoma. Al unirse el primer aminoácido al segundo, se desprende de su ARNt, el cual se libera del ribosoma. Se forma así un dipéptido que permanece unido al segundo ARNt, el cual se localiza en el sitio A.
- Translocación del dipéptido al sitio P: Se produce el desplazamiento del ribosoma sobre el ARNm en sentido 5′-3′. Así, el segundo codón con el ARNt fijado sobre él pasa al sitio P, quedando libre el sitio A que es ocupado por el tercer codón del ARNm. Sobre este se fija un nuevo aminoacil ARNt con la participación de otro factor de elongación. Se forma un nuevo enlace peptídico entre ese aminoácido y el dipéptido situado en el sitio P, con lo que todo el proceso de translocación descrito comienza nuevamente.
Diferencias entre Quimiosíntesis y Fotosíntesis
Quimiosíntesis:
El agua es el resultado, crea su propio alimento, lo realizan los microbios y es un proceso químico.
Fotosíntesis:
El agua es necesaria, transforma materia inorgánica en orgánica, lo realizan las plantas y es un proceso natural.
Biotecnología y Microorganismos
¿Cuál es la finalidad de la biotecnología tradicional o microbiología industrial?
La biotecnología tradicional comprende un conjunto de procesos industriales en los que se cultivan microorganismos a gran escala para obtener productos comerciales útiles para el ser humano. Esta biotecnología se fundamenta en la microbiología industrial que se basa en la potenciación de determinadas reacciones metabólicas que los microorganismos llevan a cabo de manera natural.
¿Qué microorganismos intervienen en la fabricación del pan?
Levaduras de la especie Saccharomyces cerevisiae.
¿Cuál es su actuación en el proceso de la elaboración del pan?
Realizan una fermentación alcohólica a partir de los hidratos de carbono de la harina de trigo.
¿Qué nombre recibe la eliminación de sustancias tóxicas por la acción de microorganismos?
Biorremediación. Ejemplo: existen bacterias (Pseudomonas) que utilizan compuestos xenobióticos (insecticidas, herbicidas) como nutrientes.
¿Con qué fin se usan los microorganismos en el tratamiento de las aguas residuales?
Se utilizan para eliminar la materia orgánica y los productos tóxicos presentes en las aguas residuales. Los microorganismos se emplean para eliminar las sustancias orgánicas que contaminan el agua mediante diversos tratamientos de fermentación.
¿Qué es una aneuploidía?
Es un tipo de mutación genómica en la que no existe alteración del número de juegos cromosómicos completos, solamente falta o sobra algún cromosoma. Pueden ser: nulisomías (2n-2), falta una pareja cromosómica, por lo que esta alteración tiene efectos letales; monosomías (2n-1), trisomías (2n+1), tetrasomías (2n+2). Ejemplos: autosomopatías: trisomía 21 (Down), trisomía 18 (Edwards), trisomía 13 (Patau); gonosomopatías: XXX mujeres triple X, X0 mujeres: Turner, XXY varones: Klinefelter, XYY varones duplo Y.
¿Qué es el código genético?
Se denomina código genético a la relación que existe entre la secuencia de nucleótidos del ARNm y la secuencia de aminoácidos que constituye una proteína. Consiste en una equivalencia entre 2 polímeros específicos. Es, en definitiva, la clave que permite la traducción del mensaje genético a su forma funcional, las proteínas.