Descubrimientos Clave en la Biología Molecular: ADN, ARN y Mutaciones

Tema 12. Experimento de Griffith: bact virulentas (S, tiene cubierta de polisacáridos) y bact no virulentas (R). S muertas + R vivas = ratones con S vivas. Factor transformante (= cápside de polisacáridos), que podía ser transmitido a las cepas no virulentas (IIR) vivas y estas podían adquirir virulencia. Experimento Avery, Macleod, McCarty: sustancia transformante de las bacterias = ADN, molécula portadora de la información biológica. 1- destruyen bact S. 2- tratramientoADNasa, RNAasa, Proteasa. 3- cultivo a nuevas bact. 4- solo cultivos de RNAasa y Proteasa con bact S. Experimento Hershey y Chase: confirmaron que el ADN es el material hereditario que contiene la información genética de los organismos, y no las proteínas. Cepas fago T2 +bact E. coli: (1) marcaje con azufre rad en proteínas de cápside. (2) marcaje en ADN virico con P rad. Solo en (2) el marcaje se detectaba tanto en el interior de las bacterias como en los nuevos fagos.Estructura primaria de los nucleótidos: base nitrogenada + azucar pentosa (ribosa o desoxiribosa) = nucleósido. Nucleósido + grupos fosfato (carct ácido) = nucleótido. Bases nitrogenadas: con anillo heterocíclico de C y N para unión. Púricas (9’): G y A. Pirimidínicas (1’): T, C y U. Enl N-glucosídico al C1 de pentosa -> libera agua.Pentosa: si es para ADN->2-desoxirribosa, no tiene OH en C2. Para RNA-> ribosa. Unión fosfodiester de grupos fosfatos al 5C -> libera agua. Grupos fostatos: Gran variedad de nucleótidos depend grupos fosfatos. Unión entre ellos enl anhídrido fosfato. Excepción: nucleótido cíclico por enlfosfodiester (un grupo P que forma 2 enl): AMPc, señalización celular. Unión de nucleótidos: enl 3’-5’ fosfodiester unión OH libre del C3 + grupo fosfato del C5 -> libera agua. Cadenas de ac nucléicos. Extremo 5’-3’ con OH libre.Estructura secundaria del ADN: doble hélice del ADN = dos cadenas de nucleótidos con bases nitrogenadas complementarias enfrentadas + puentes H (2: A-T; 3: C-G). Complementariedad de bases = Regla de Chargaff: A = T, G = C, G+A = T+C siempre; A+T y C+G es característica de cada especie, variabilidad.Experimento difracción rayos X: (desviación que sufren los rayos X cuando inciden sobre los átomos de una molécula) ADN estruc fibrilar de 20A diámetro. Vuelta de hélice 34A. Distancia entre bases 3,4A.


Modelo de doble hélice (Watson y Crick): ADN-B: dos cadenas poli nucleotídicas enrolladas alrededor de un eje central que forman una doble hélice dextrógira (giro en sentido horario); Enrollamiento es plectonímico (desenrollar una hebra respecto a otra para separar ambas); cadenas antiparalelas (5’-3’ y 3’-5’); azucar-fosfato en ext y bases nitrogenadas en interior; distancia bases 3,4A; cadenas unidas por puentes de H entre bases (C-G más estable); vuelta completa son 34A = 10 bases; molécula con surco mayor (reconocimiento de prot del DNA) y menor (azúcar y P más próximos); diámetro 20A. Región hidrofóbica: bases, región hidrofílica: azucar-P. Material hereditario: Portar grandes cantidades de información de manera estable (bases); Replicarse fielmente (complementariedad); Expresar la información; Permitir que puedan ocurrir variaciones que hacen posible la evolución (mutación). Modelos alternativos de ADN: ADN-A: hélice dextrógira corta y gruesa con 11 bases por vuelta (condiciones exp); ADN-Z: hélice levógira (antihorario), larga y delgada, en recombinación genética y regulación de genes. ARN: experimentoFraenkel-Coanrat y Singer: virus del mosaico del tabaco, ARN simplexo, virus con un determinado ARN seguían produciendo las mismas lesiones en las hojas de tabaco que la cepa de la que se extrajo el ARN = mat genético. Estructura ARN:estruc helicoidal,5’-3’, base-ribosa-P; A-U, G-C; OH libre en 2C -> más inestable porque son más reactivas. Enl 5’-3’ fosfodiester. Monocatenario (mayoría), bicatenario o mezcla (ARNt). Muy flexible (forma brazos, bucles, tallo…). Tipos ARN: ARN estructurales ARNr (70%) forma ribosomas; ARNm (7%) transcrito por genes y codifica la síntesis protéica; ARNt (15%) transporta aa para síntesis protéica. ARN no codificantes: no participan en sintproteíca. • ARN pequeño nuclear: elimina intrones en maduración ARNm. • ARN nucleolar (snoRNA/ARNn): elimina intrones en maduraciónARNr. • ARN pequeños de Cajal (ARNpc): modifican ARNpn y ARNn. •ARN de interferencia (ARNi): ARN bicatenario pequeño, silenciamiento génico. Tipos:ARN pequeño de interferencia: anulan un gen por la degradación de su ARNm +formación de heterocromatina.Micro ARN (mi-ARN): regulan expresión génica bloquean la traducción de algunos ARNm. ARN piwiinteractivos (piwi-ARN): protegen la línea germinal de los transposones. /• ARN largos no codificantes (ARNlnc): sirven de armazón. Regulan actividad génica y la heterocromatizaciónn del cromosoma X.


Tema 13. Replicación del ADN: preciso y rápido. Hipótesis conservativa: DNA de hebras parentales y ADN de hebras nuevas. Hipótesis semiconservativa: en cada cromátida de un crom metafásico el doble hélice presenta una hebra parental y otra de nueva síntesis. Hipótesis dispersiva: mosaico de fragmentos en cada cromátida (teoría multifilameto). Experimento Meselson y Stahl: pruebas de la replicación semiconservativa en organismos procariotas. Cultivo E coli en medio con 15N ->ADN resultante pesa más que ADN 14N (medio con eso posterior), se puede separar por centrifugación diferencial. Establece gradiente de densidad: equilibrio fuerza centrífuga-fuerza de difusión. Resultado con rayos UV: ADN sintetizado posición intermedia entre ADN 15N y ADN14N = ADN intermedio (descarte hip conservativa); si se dejaban 2 divisiones en medio14N= 2 banda, híbrido y otro ligero. Cuantas más divisiones desaparece banda híbrida (descarte hip dispersiva).Experimento Taylor-Woods-Hughe:  demostró replicación ADN semiconservativa en eucariotas. Marcaje ADN en fase S (Timidina tritiada), tras mitosis (con colchicina que impide microtúbulos), da 24 cromosomas (cromatidios separados), por emisión fotográfica se ve marcaje rad: ambas cromátidas marcadas y siguiente generación solo una. Excepciones = intercambios entre cromátidas hermanas. Reglas básicas de replicación: en sentido 5’-3’ (se alarga un desoxinucleótido en 3’ dando un pirofosfato); formación horquilla de replicación: helicasas rompen puentes H entre bases, topoisomerasas eliminan superenrollamiento por rupturas transitorias; semidiscontinua (continua en hebra adelantada y por frag de okazaki en hebra retrasada); bidireccional (direcciones opuestas desde Origen de replic); se inicia en varios ptos de la cadena ADN: replicones unidad de replicación, región que replica a partir de un Origen de repl. ADN polimerasas: ADNpol 3 principal, ADN dependiente (cadena molde), dirección 5’-3’, extremo 3’ con OH libre. Act exonucleasa 3’-5’ para eliminación de bases erróneas en cadena de crecimiento (tasa error: 1 por cada 10^7). Requieren de cebador = ARN corto aporta OH libre (por primasa) al inicio cada fragokazaki y hebra conductora, es retirada por act exonucleasa de ADNpol 1 y rellena el hueco. Al final se unen los frag con enz ligasa. Tipos (pol, exo 5-3, exo 3-5): ADNpol 1: sí, sí, sí, eliminación y sustitución del cebador, reparación de errores en fragokazaki; ADNpol 2: sí, no, sí, reparación: correción de errores de pol 3, reanuda la replicación x el daño; ADNpol 3: sí, no, sí, elongación; ADNpol 4: sí, no, no, reparar hebra retardada; ADNpol 5: sí, no, no, reparar hebra retardada y sint ADN en translesión.


Replicación en bacterias:Replisoma, maquinaria en la horquilla de replicación: proteína iniciadora (ADN-A se une a sec iniciación y separa hebras); ADN helicasa (separada hélice en horquilla, rompe puentes H de bases); SSBP (prot unión a cadena simple que evita formación de estructura secundaria de ADN); ADN girasa (topoisomerasa por delante de la horquilla repli evita superenrollamiento haciendo rupturas transitorias, muescas transitorias en esqazucar-P gira hebra para liberar tensión); primasa (cebador, ARN corto con extremo OH libre); ADNpol 3 (añade nuevo nucleótido al 3’ OH),ADNpol 1 (elimina cebador y rellena hueco); ADN ligasa (empalma fragmentos ADN resultantes).Replicación en bacterias: inicio en secOriC ricas en T-A (inestables)trecémeros y nonómeros yADN-A reconocepor surco mayor/ formación bucle y se separan hebras = burbuja de replicación/ helicasa separa hebras (puentes H), prot SSBP+ girasa (topoisomerasa) -> estabiliza hebras liberando tensión/ unión cebador (3’OH) para inicio de sint ADN a partir de cad molde por ADNpol 3, cad conductora (sint continua 5-3) y cad retardada (sint por fragokazakis, cada uno con un primer, hasta 1000-2000pb). Elongación: sint de las 2 hebras a ambos lados del origen de repl/ se van eliminando los cebadores por ADNpol 1 act exonucleasa 5-3 y se rellena hueco y las muescas son selladas por enz ligasa. Modelo Trombón: ADNpol 2 posee 2 centros catalíticos: uno replica la hebra conductora y la otra la hebra retardada, por tanto ocurre se doblan formando un bucle al que se añaden desoxirr por OH 3’ de la hebra retardada, permitiendo la sint 5-3 de cadenas antiparalelas (hebra retardada se dobla y copia por fragm); para la síntesis de un nuevo fragokazaki la enzpol 2 se separa del molde de cadena retardada y se desplaza hasta el siguiente cebador dando el bucle. Terminación: continúa avanzando hasta alcanzar una detsec de terminación, Ter, en el lado opuesto del OriC. Detención definitiva por unión de la proteína Tus a esta secuencia, dos moléculas de ADN circular bicatenario quedan unidas en un punto como dos anillas y se soltarán después.Modelo de replicación por círculo rodante (excepción): replpplásmidos como factor F de E. coli y el genoma de algunos virus. ADN duplexo circular con dos secuencias: origen de repl de cadduplexa (dso) y de cadsimplexa (sso)/ unión protRep que corta una cad dando extremo 5’-P (se une Rep) y extremo 3’-OH libre/ inicio repli convencional/ la hebra muescada va siendo desplazada/ Rep vuelve a cortar en un sitio de corte que une cadduplexa con simplexa, las separa/ Se forman 2 cadduplexas por det transformaciones: ADN simplexo es molde para hebra


complementaria por sso + cebador+ ADNpol 1 y ligasa; adnduplexo libera Rep y ligasa une extremos de la hebra rota, girasa evita superenrollamiento formando segunda moleculaduplexa/ a veces el segundo corte no ocurre desplazando más la cadsimplexa donde aparecerá una cad de nueva sint. Concatámero con varias copias de ADN. Replicación en eucariotas: dif principal: presencia de varios orígenes de replicación al mismo tiempo, acelerar el proceso.Fragmentos de Okazaki + pequeños 100-200 pb y que intervienen +prot (histonas).Iniciación y elongación eucariotas: ADN euca no tiene sec consenso en sus orígenes de repli (no OriC). Su reconocimiento por compl ORC depend detopologÌa y las caract estructurales del ADN + ambiente de cromatina. Avance horquilla repli coordinado con eliminación de la estructura de nucleosomas.Sí. No obstante, las histonas se sintetizan antes de la replicación y cuando se inicia esta ya se encuentran en el nucleoplasma, uniéndose inmediatamente a las moléculas de ADN:- doble hélice se tiene que abrir.El octámero de histonas ->tetrámero de H3-H4 y dos dímeros de H2A-H2B. • Los tetrámeros se reparten por igual mientras, los dímeros se liberan. • nuevos tetrámeros H3-H4 en los huecos de las dobles hélices hijas, nuevos dÌmeros+ antiguos liberados al azar completando los nucleosomas • chaperonas de histonas intervienen en incorporación de histonas y son reclutadas por el PCNA, mientras que las no histónicas se incorporan rápidamente. • ADN polimerasas en eucariotas: ADNpol α:actpol 5’-3’, act primasa, no exo. Iniciasint ADN nuclear y la reparación. • ADNpolδ: actpol 5’-3’ y exo 3’-5’. Sint hebra retardada en el ADN nuclear +reparación+ sint de ADN translesión. • ADN polimerasa ε: actpol 5’-3’,exo 3’-5’, sint hebra conductora. La ADN polimerasa γ: pol y exo, replicar y reparar el ADN mitocondrial.Terminación en eucariotas: dif principal: cromosomas lineales, extremos también se multiplican, ADNpol no puede llenar ese hueco. Enz telomerasa (ARN): transcriptasa inversa que rellena hueco dejado por ARN cebador. Sint ADN de ARN, están sobre una sec en tandem que protegen cromosoma de perder info. En el extremo 3’ de la cadena no fragmentada, se añade dicha secuencia, el molde de ARN se mueve por hebra de ADN complementaria a Él y va añadiendo más copias al extremo 3’. Después, se suelta y sintetiza un cebador complementario, a partir del cual se sintetiza ADN, regenerando los telómeros y alargándolos. quedaría un pequeño segmento simplexo, el cual se puede degradar dado que es una secuencia no codificante.


Que no se regenere los telómeros está relacionado con envejecimiento y muerte celular. Si no se produce la regeneración de los telómeros, se irían acortando los cromosomas, y se irÌa perdiendo informaciÛn ciclo tras ciclo de replicación -> apoptosis. Las células tumorales, gran capacidad proliferativa, dispondrían de esta enzima, manteniendo los telómeros intactos. Replicación ARN: 4 mecanismos distintos en función de si el ARN es simplexo o duplexo, las enzimas implicadas y si estos codifican para prot víricas. Virus ARN simplexo sentido –: no ARNm, no se traduce, la cad complementaria sí se traduciría, es un ARN molde para el ARNm (+) las cuales sirven de molde para sint de ARN (-). Virus ARN sentido (+): es ARNm, codifica para prot víricas. Se ella se sint ARN (-) = antigenoma que sirve para sint ARN + = ARNm. Sint ADN a partir de ARN: retrovirus: enz transcriptasa inversa, ARN -> ADN, ADNpol, desmontó el dogma central de la bio celular; capsidevirica guarda genoma en ARN simplexo + transcr inversa, ARN -> ADN en citosol molécula híbrida. La enz elimina el ARN y se sint hebra compleme del ADN -> ADN duplexo para integrarse en genoma de la cél huésped dando un ADN proviral. Así se transcriobe ARNm viral que codifica prot virales dando virus -> lisis celular liberando virus para seguir infectando. 

Tema 14. Mutaciones: cambio heredado en la información genética determinada por la información de nucleótidos, fuente de variación que se emplea en el análisis genético. Puede dar problemas graves para los individuos y enfermedades hereditarias.Mutaciones según el tipo de células afectadas: germinales (en todas las células, heredables) o somáticas (no heredables). el grado de afectación en mut somáticas depende de qué momento del desarrollo se produce. Mutaciones puntuales: suponen un cambio a pequeña escala en el genoma. Cambio de bases, inserción o delección. Transición: A-G o T-C. Transversión: purica (A-G) x pirimidínica (T/U-C). Sustitución de bases, cambios en un único codón, dando proteína con la misma estructura, estructura similar o forma complementaria distinta dando consecuencias graves. Mutaciones indel (Delecciones o inserciones) producen un corrimiento la pauta de lectura si éstas se producen en regiones codificantes ADN, poco frecuente (reg codificantes 1,5% genoma humano).


Mutaciones espontáneas: espontáneas o inducidas por agentes mutágenos. Causas: errores de la polimerasa durante la replicación, desplazamiento de la replicación o deslizamientos del apareamiento de las hebras (formación bucle en hebra molde=delección; bucle en hebra de nueva sint = inserción). Cambios químicos espontáneos (Tautomería, despurinización y desaminación). Cambios de automáticos: cambios químicos espontáneos de las bases nitrogenadas a formas químicas alternativas (Tautomeras), forma ceto-enol de T y G con Oh; forma amino-imino de C y A con N=C (doble enl) eliminándose el anillo. Suponen cambios en el apareamiento de bases: C*-A y T*-G. Si no se corrige después de 2 rondas de replicación -> mutación. Polimerasa detecta una A* e introduce una C y noT. En una segunda ronda, si se corrige la forma automática, se ve una molécula mutada al final.Despurinización: pérdida de una base púrica que produce sustituciones de pares de bases. Rotura el N-glucosídico entre base y pentosa dando un sitio apurínico. ADNPol no reconoce ninguna base, incapaz de introducir un nuevo nucleótido. Se descuelga y es sustituida por otra ADNpolque introduce un nucleótido al azar, suele ser adenina, empleado como molde si no se repara. Da una hebra de nueva síntesis con una T complementaria. (mutación transversión), el sitio apurínico continúa en la hebra molde.Desaminación: pérdida de un grupo amino de una base, pudiendo alterar propiedades de apareamiento. Desaminación C -> U y la desaminación de metilcitosina -> T. Si no se repara, también puede originar mutaciones germinales.Mutaciones inducidas: exposición a determinados agentes ambientales que producen lesiones en ADN. Cambios en la estructura química de la DNA: bases, modificación estructura secundaria, etc. Agentes mutágenos físicos: radiaciones electromagnéticas que producen cambios estructurales en ADN debido a la gran cantidad de energía que contienen.Radiación UV: Formación de enl covalentes entre 2 pirimidinas. Distorsionan la estructura del esqueleto, azúcar fosfato. La polimerasa al alcanzar el dímero de timina no reconoce 2 T y continúa. Da lugar a la aparición de mutaciones por la introducción de cualquier nucleótido en la cadena de nueva síntesis. También producen que las bases cambien con una mayor frecuencia en sus formas de tautoméricas.Radiaciones ionizantes: energías electromagnéticas capaces de colisionar con las moléculas situadas en el interior de las células. Liberando electrones y formando sp reactivas tóxicos y capaces de producir roturas en la cadena de ADN.


Formación de iones: alteración de las bases por ionización, radicales libres, Emparejamientos erróneos. Ruptura de enlaces N-glucosídico y 3-5-fosfodiester (pentosa-fosfato) -> Roturas en la doble hélice y alteraciones en bases. Agentes mutágenos químicos: Ácido nitroso HNO2: desaminaciones en las bases nitrogenadas, los grupos amino que queden por fuera del anillo serán eliminados y sustituidos por grupo ceto. A*-C, G*-C(no hya problema), T no produce desaminación, C*-U. También produce cambios en la cadena molde que datransiciones tras la replicación.Hidroxilación: introducción OH libres en las bases, C -> hidroxilamina-C aparea con A (transición). Especies reactivas de oxígeno: daño oxidativo: Se forman en la respiración aerobia, dañando las células y produciendo, entre otros efectos, alteraciones en el ADN. ROS: O2, OH, H2O2. Existen mecanismos y enzimas que transforman ROS en compuestos no tóxicos para la célula (Catalasa o Superóxido Dismutasa). Ataque ROS a ADN: G*-A (transversión). Análogos de bases nitrogenadas en el citosol de la célula: sustancias químicas con estructura similar a las de alguna de las cuatro bases de ADN, 5-bromouracilo (5-BrU) = T con dos formas tautómeras: forma ceto, que aparea con A; y la forma enol, que aparea con G. Su incorporación puede producir transiciones tras 3 rondas de replicación. Para que ocurra la mutación se requiere incorporación del análogo y su tautoremización. Agentes alquilantes: mutágenos químicos que pueden ceder grupos alquilo a los cetos y amino de bases. EMS alquila grupos cetos de G y T ->transiciones. También desaminaciones -> transversiones.Agentes intercalantes: moléculas de carácter aromático, planas y con dimensiones similares a la de un par purina-pirimidina. Provocan distorsiones y pueden producir adiciones o delecciones tras un proceso de replicación, reparación o recombinación. Ej: bromuro de etidio, proflavina y naranja acridina.Test de Ames: método que se emplea para poner a prueba el potencial Mutagénico de sustancias químicas. Se emplean cepas auxótróficasSalmonella para histidina + medio con enzimas hepáticas, capaz de transformar algunos compuestos en agentes potencialmente mutágenos. Algunas bacterias se mezclan con sustancia química de interés, cuya actividad mutuagénica se quiere estudiar y se colocan en dos placas sin Histidina. Placa con tratamiento = crecim bacterias = presentan un genotipohis*, Cualquier sustancia química que aumente significativamente el número de colores en la placa de tratamientos nota génica.


Base molecular de la reparación de ADN: A pesar de que el ADN es una molécula estable debido a su estructura química, pero el genoma es bastante inestable debido a las condiciones del metabolismo celular y el ambiente que rodea las células.Reparación directa de dímeros de timina, fotorreactivació: rad UV producen dímeros de pirimidina. Actúa la enzima fotorreactivadora (PRE) o fotoliasa, que emplea la luz visible para reparar ese dinero rompiendo el enlace covalente.Reparación por escisión: reparación por escisión de bases: elimina la base dañada y luego reemplaza el nucleótido completo mediante ADN Glucosidasas. La base despurinizada es escindida del esqueleto azúcar fosfato por su ADN glucosilasa específica, queda un hueco denominado sitio AP, enz AP endonucleasa y la fosfodiesterasa eliminan el nucleótido cuya base fue lisada y la ADN polimerasa introduce el nucleótido correcto, frag unen con ligasa. Reparación por escisión de nucleótidos: se eliminan lesiones voluminosas de la ADN que distorsiona la estructura de la doble hélice, un complejo enzimático que recorre la ADN detectando distorsiones y deteniéndose en ellas.Mediante acthelicasa del complejo se separan ambas cadenas y otras pueden quedar protegidas por las SSB. Se realizó un corte de Nucleótidos de la zona lesionada hacia el extremo 5 y otro de 5 nucleótidos hacia el extremo 3. La polimerasa añade nucleótidos al extremo 3 hacia el inicio de otro fragmento. Todo se une por la ligasa. Defectos en este sistprod enfermedades autosómicas recesivas: xerodermapigmentosum, síndrome de Cockayne. Reparación de errores de apareamiento: MUTS son serie de proteínas que detectan la distorsión de la doble hélice (x mal apareamiento), MUTL y MUTH: participan en reparación. Sec CTAG en cad nueva metilada por ADN metilasa, permite dif ambas cadenas (A en cad nueva sint sin metilar, A en cad molde metilada). Mutaciones en genes MutS y MutL-> enfermedad hereditaria autosómica dominante: cáncer colorrectal hereditario sin poliposis. En eucariotas las A no se metilan, sino el C reconocido por MUTH. Corte en sec GATC, fragsimplexo resultante se separa y forma una mella en cad nueva sint, ADNpol 3 se une al extremo 3’OH y continúa, ligasa une todo. Reparación postreplicatica: Mecanismo de recombinación para reparar lesiones de ADN una vez acabada la replicación. La cadena molde va a rellenar el hueco dejado por el no reconocimiento del a D N Polimerasa del Dímero T Permitiendo que continúe la replicación a pesar de un error. Ocurre una invasión de la cadena molde 3-5 Mediante la lisis del esqueleto, azúcar- fosfato, se aparee con molde 5-3, Se va desplazando aguas arriba dando nuevos cortes dejando hueco en ambas moléculas que van a ser rellenados por ADNPol.


La replicación puede continuar manteniendo el dímero de timina en hebra molde 5-3.  Replicación SOS: Respuesta de emergencia para impedir la muerte en bacterias. La molécula de ADN parental se encuentra en con una lesión, se descuelga y continúa la replicación más adelante. Este mecanismo permite replicar la zona lesionada añadiendo nucleótidos en el hueco dejado por la ADNpol3reemplazada por la ADNpol 5, que es de reparación, añade dos nucleótidos arbitrariamentecontinuando con la replicación pero a costa de poder producirse  mutaciones.Proteína P53: el guardián del genoma: En organismos eucariotas. Es un factor transcripción supresor de tumores. Su gen está mutado en 1 de cada 2 células cancerosas que acaban formando tumores. Regula los checkpoints (G1 y G2), regula genes que detienen el ciclo celular para que otros genes se activen y comiencen a reparar el ADN. Puede poner en proceso el mecanismo de apoptosis, evitando que continúe y desarrolle mutaciones. El núcleo se condensa y comienzan a producirse las autolisis por rotura de los propios lisosomas y será fagocitado por macrófagos.Checkpoint G1: Determina si el ADN está intacto sin mutaciones, Si no activa el mecanismo de reparación, Si no son capaces de repararlo, entra en apoptosis. Punto de control G2/M: Permite conocer el ciclo antes del inicio de la mitosis y se comprueba si la DN está intacto, sino apoptosis.  

Tema 15: La fenogénesis: Información hereditaria en ADN se transcribe a moléculas de ARN y estas son traducidas a proteínas en ribosomas. Un codón de la RN mensajero codifica para un aminoácido como para una señal de terminación de la síntesis polipeptídica. El Gen es la unidad de Información Hereditaria. La secuencia de bases contiene la información para la síntesis proteica. Ah. Desarrollo histórico: enfermedades metabólicas humanas. Alcaptonuria, bloqueo de la enzima homogentísico oxidasa, transforma el ácido homogentísico en ácido maleilacetoacético -> pis oscuro. Estudio de genealogías en familias. Hipótesis: enfermedad de herencia autosómica recesiva. Los individuos sanos debían poseer algún compuesto al que llamó fermento. El factor hereditario responsable de la enfermedad estaría relacionado con la falta del fermento necesario. Así, la orina y los cartílagos de los individuos ennegrecían. Después se vio que esta enfermedad estaba relacionada con el metabolismo de proteínas, en concreto de aquellas ricas en Phe y Tyr, su defecto prod enfermedades.


La fenilcetonuria: enfermedad genÈtica que produce un bloqueo en la transformaciÛn de Phe en Tyr por dÈficit de la fenilalanina hidroxilasa se acumula en forma de ácido fenilpirúvico que se va a acumular, produciendo alteraciones en el sistema nervioso que desencadenan un retraso cognitivo. El albinismo es una enfermedad genÈtica por la cual el gen que codifica para la tirosinasa se encuentra mutado, por lo que existe un dÈficit en esta enzima, el cual afecta a la pigmentaciÛn de la piel, el pelo y el iris. La Tyr se emplea en la sÌntesis de un metabolito intermedio que es el ·cidop-hidroxifenilpir˙vico, que es transformado por la p-hidroxifenilpir˙vico oxidasa en el ·cidohomogentÌsico. La tirosinemia supone que el gen que codifica para la enzima que realiza la primera transformaciÛnes mutado y exista un dÈficit de tirosina transaminasa, y este se acumule con graves consecuencias en los tejidos, daÒ·ndolos: se aumenta la probabilidad de padecer c·ncerhep·tico. La alcaptonuria producirÌa un dÈficit en la homogentÌsico oxidasa, produciendo la acumulaciÛn de este y la pigmentaciÛn oscura de la orina y el tejido cartilaginoso. Experimentos Beadle y Tatum: un gen-una enzima:  Se usó un hongo capaz de vivir en un medio mínimo formado por sales inorgánicas, una fuente de nitrógeno, una fuente de carbono y biotina. Esporas + rayos X -> esporas con mutaciones en el genoma. Que pusieron a crecer en un medio con todos los nutrientes necesarios para el hongo, como en un medio mínimo. Las esporas normales crecían en ambos medios, pero las mutadas no. En el medio mínimo se había introducido una mutación nutricional. Para determinar para qué compuesto eran auxótrofo, sembraron las esporas en varios medios. Se observó que solo crecían mutantes a vosotros en medios que tenían el suplemento aminoacético. Se dedujo que existía un cistrón o gen que les impedía sintetizar un determinado aminoácido. Para determinar cuál era el aminoácido, se sembraron esporas en medios mínimos, con un suplemento de cada aminoácido, además de un medio mínimo y un control que era un medio completo. Solamente se desarrollaron en medios que tenían tirosina, por lo que se redujo que la mutación afectada era la. Posteriores análisis bioquímicos confirmaron que los mutantes carecían de determinadas enzimas, lo que bloquea la ruta de síntesis de aminoácidos, en este caso tirosina. En la actualidad, la teoría más


En la actualidad, la teoría más aceptada es la de un gen-una cadena polipeptidica, tras demostrarse que algunas proteínas presentan estructura cuaternaria. Relación gen proteína: Principio de colinealidad: La secuencia de nucleótidos de un gen controla la secuencia de aminoácidos de una proteína (Crick). Un compuesto estará más cerca del producto final a mayor número de mutantes crezcan al añadir esa sustancia al medio mínimo. Se demostró que existía una colinealidad en organismos procariotas. En eucariotas no existe, dado que ARN mensajero requiere

Tema 16. Transcripción: proceso de expresión de la información genética a partir de una de las dos hebras de un gen, se sintetiza ARNm complementario de la hebra molde. Tripletes de ribonucleotidos=codonesleido en el ribosoma: traducción -> adición a la cadena delaacodificado por ese cordón transportado por ARNt (enlaces peptídicos entre los aminoácidos y sitio Unión en ribosoma). Dogma central de la biología molecular: ADN se réplica x ADNpol y se transcribía a ARNm x ARNpol. Después estraducido en los ribosomas para dar proteínas. Excepciones: las vías de información no son unidireccionales del ADN a la proteína, Existe la transcriptasa inversa (Retrovirus, ARN -> ARN), Virus con ARN como material genético que son capaces de generar ARN complementario a su cadena mediante una réplica de ARN. Se descubrieron los priones, que son proteínas con capacidad de autorreplicación. Evidencias ARN es intermediario entre el ADN y las proteínas: ADN forma los cromosomas en el núcleo de los eucariotas y síntesis proteica en los ribosomas en el citoplasma; ARN se sintetiza en el núcleo de las células eucariotas; la mayor parte ARNmigraal citoplasma;cantidad de ARN es proporcional a las proteínas en una célula. Pruebas: infección de E. coli con bacteriófagos en presencia de 32P, que se incorporaba al ARN recién sintetizado, descubrieron ARNm; marcaron los ribosomas de E. coli con isótopos pesados y luego infectaron con fagos en presencia de precursores radiactivos de ARN, el ARNm es fabricado sobre un molde de ADN y dirige la síntesis de proteínas específicas en asociación con los ribosomas; 1970 cuando se observó con microscopía electrónica la transcripción: Miller observó una estructura en forma de árbolnavideño que correspondía con el proceso de transcripción. de un proceso de maduración antes de su traducción.


ARN mensajero: Complementariedad de bases con el ADN molde: En la transcripción solo se sintetiza ARN complementario a una cadenas de ADN, la otra cadena no molde o cadena acompañante. La síntesis de ARN complementaria y anti paralela a la cadena molde (sint sentido 5-3, se lee 3-5), ARN sintetizado = cadena acompañante (pero con U y no T) y complementaria a la cadena ARN sintetizada. Experimento Marmu (1963): infección bacillusbacillus x fago SP8 + medio con precursores radiactivos de ARN: El fago inyecta su ADN a la bacteria y comienza el ciclo. De forma que los ARN sintetizados van a estar marcados radiactivamente. Cultivo de virus, extraen ADN del FAGO. Se obtienen cadenas simples (pesada y ligera) y se pueden separar por centrifugación isopícnica obteniendo dos bandas; Hibridar en cadenas pesadas de a D n en contacto con ARN radiactivo de las cadenas pesadas de ADN. Por tanto, la transcripción ocurría a partir de una de las dos cadenas de ADN. Ambas cadenas pueden ser la cadena molde, pero en distintos genes. De esta forma, un gen puede tener una determinada cadena molde, mientras que otro puede tener la otra. Conclusiones transcripción: proceso en el que se sintetiza a R n sobre un molde de ADN, se denomina transcripción,Resultado, es una molécula de ARN complementaria la secuencia de ADN molde; Solo pequeñas porciones de la molécula de ADN casi siempre un gen único, o a lo sumo algunos genes se transcriben ARN;En procariotas, un ARNmcontiene información genética para la síntesis de varias cadenas políticas. En eucariotas es monocistrónico, unARNm codifica solo una cadena polipeptídica; Solo se transcribe una de las cadenas de la molécula de ADN, hembra molde; La transcripción es un proceso altamente selectivo (Solo cuando se requiere requieren sus productos). Proceso de transcripción general: promotores de transcripción y ARN polimerasas: la unidad de transcripción es la secuencia de ADN a partir de la cual se origina la transcripción. Incluye: promotor, región codificadora de ARN y un terminador. ADN promotor es secuencia reconocida x ARN polimerasa; La región codificadora de ARN, sirve de molde para la síntesis ARN, es inmediatamente después del promotor. Contiene una secuencia denominada terminador = señales que indican el final de la transcripción.


ARN polimerasastranscr: Los ribonucleótidos trifosfato son los sustratos empleados por las ARN Polimerasas en la síntesis de ARN. Se unen entre sí por enlaces, 3’5’ fosfodiéster y la cadena crece en sentido 5-3 siguiendo el molde de la cadena de ADN. ARN polimerasas pueden sintetizar ARN sin necesidad de un primer (la primasa es un ARNpol). El ARN sintetizado presenta un ribonucleósido trifosfato en el extremo 5. No obstante, el resto de nucleótidos son monofosfato, ya que se liberan pirofosfatos por hidrólisis, liberando la energía requerida en la polimerización. El a R n Polimerasa fue descubierto por Severo Ochoa. Consiguió sintetizar por primera vez a R n en el laboratorio a partir de un molde y sus componentes elementales. ARN polimerasaen Procariotas:solo una con 2 partes: Factor Sigma: se le une el núcleo de ARN Polimerasa para dar lugar a la holoenzima = forma activa de que es el factor general responsable de la transcripción de la mayoría de los genes en condiciones normales. Existen otros 5 factores que son inducidos en condicionesambdet como estrés térmico. Núcleo o core: Consta de 2 subunidades, Alfa y beta. Constituyen la apoenzima de ARN Polimerasa inactiva hasta que se une al factor Sigma. El ARNpol participa en la síntesis de todos los tipos de ARN bacteriano: mensajero, transferente, ribosómico.ARN polimerasa de eucariotas: ARNp 1: En todos los eucariotas y se encarga de ARN ribosómicos grandes.ARNp 2: En todos los eucariotas y sintetiza ARNhn, ARNpn, ARNpnoi y microsARN, Complejo tridimensional formado por dos subunidades mayores que forman lasabrazadera y 10 subunidades pequeña. ARNp3: En todos los eucariontes, sint ARNt, ARNr pequeño, ARNpn y algun micro-ARN. ARNp 4: sint ARNp1. ARNp 5: en plantas, sint ARN Participa en la formación de heterocromatina. Transcripción bacteriana: Iniciación: maquinaria de transcripción, se ensambla sobre el promotor y comienza la síntesis. Elongación: a R n Polimerasa, se mueve a lo largo de la DN los desenrolla y añade nuevos nucleótidos al extremo 3. Prima de la cadena a R n creciente. Terminación: reconocimiento del extremo de la unidad de transcripción y se separa la molécula de ARN del molde de ADN.Fase de iniciación: Reconocimiento del promotor: Unión de ARN Polimerasaa la cadena molde cuando el factor Sigma de la enzima reconoce el promotor (Unión fundamental);  va a ir explorando el ADN hasta encontrar la secuencia ADN promotor para la transcripción de este se encontraría en cis respecto de la región codificadora de ARN.


En los promotores bacterianos, las secuencias consenso se localizan aguas arriba del sitio de inicio de inicio de transcripción. Son secuencias muy parecidas en todos los promotores, aunque no iguales:Caja Tata: región -10, se encuentra a TI es nucleótidos aguas Arribas de la región codificadora de a R n. Caja menos 35: 35 nucleótidos aguas arriba de la región codificadora de a R n. Los dos promotores están separados por 16 a 18 bases, A partir de la región -10 se comienza a separar ambas hebras de a D N para la síntesis de a R n complementario a la cadena molde. Abundancia en timina y adenina. Algunos promotores tienen 3ª secuencia consenso rica en adenina y timina, el elemento UP (40-60pb aguas arriba de la regcodif). Generalmente se encuentra en secuencias promotoras de genesexpresadas con alta frecuencia (ARNr) con una secuencia al final del promotor adyacente a la región codificadora de ARN. Formación de burbuja de transcripción y creación de los primeros enlaces: la holoenzima alcanza el promotor a la altura de la regiÛn -10, va desenrollando el ADN a partir de ese punto y separando ambas hebras. un nucleÛtido trifosfato complementario del ADN en el sitio de iniciaciÛn se utiliza para iniciar la molÈcula de ARN, se van polimerizando nucleÛtidos trifosfato de ARN complementarios a la hebra molde, uniÈndolos x enl 3’,5’-fosfodiÈster (se libera pirofosfato y energÌa que es empleada en la polimerizaciÛn). Salida del aparato de transcripción: Tras moverse unos cuantos nucleÛtidos más allá del promotor, la subunidad σ se desprende de la ARN polimerasa y produce en esta un cambio conformacional que permite continuar con la transcripciÛn. Fase de elongación transcripción procariota:  La ARN polimerasa se libera del promotor(subunidad sigma libera). ARN polimerasa va desenrollando el ADN seg˙n avanza en dirección 3’ y enrollándolo aguas arriba de la burbuja de transcripciÛn. Las tensiones de superenrollamientos por delantede la burbuja son liberadas por topoisomerasas. La molÈcula de ARN va a seguir form·ndose por polimerizaciÛn de ribonucleÛtidos de ADN complementarios a la cadena molde del ADN, formando un heterod˙plex temporal (hÌbrido de ADN y ARN de 8-10 nucleÛtidos) en el centro activo de la enzima. Esto va a seguir hasta que la enzima encuentre las secuencias de terminaciÛn. Fase de terminación transcripción procariota: la ARN polimerasa debe dejar de sintetizar ARN y ARNm soltarse del ADN. Para ello, secuencias terminadoras, que tambiÈn son transcritas. Procariotas 2 formas de terminar:


Terminaciones independientes de ρ: intrínsecos. En el ADN Terminador aparecen secuencias repetitivas invertidas en ambas cadenas. Las secuencias transcritas complementarias a estas secuencias pueden aparear y formar una horquilla. Este lazo supone que el ARN polimerasa vaya quedando retenida y se vaya transcribiendo la zona UUUUUUU, zona inestable. La ARN polimerasa se descuelga y se termina el proceso de transcripción. – Terminaciones dependientes de proteína p: P se va a unir a las secuencias de la ARN y Va a desplazarse a la ARN Polimerasa hacia el extremo 3 ARN. Cuando ARNpol encuentra sec terminadora Se detiene por la formación del lazo, por apareamiento de las secuencias complementarias a las repetitivas invertidas del ARN. P tiene actividad helicasadey separa ARN del ADN, finaliza su transcripción.Diferencias entre la transcripción de procariotas y eucariotas. Carácter polícistrónico: EUCARIOTAS: transcripción en el núcleo. 3 ARN Polimerasas dif, cada una codifica para distintos ARN. La transcripción y la traducción ocurre en compartimentos celulares distintos. En eucariotas no existe un acoplamiento como en procariotas. ARNpolimerasa carece de Subunidad Sigma-> requiere la Unión previa de prot a distintos elementos del promotor. La estructura compacta del ADN debe ser modificada para que sea accesible a la maquinaria de transcripción. La transcripción es más rápida. Diferencias a nivel estructural del ARN mensajero en eucariotas: Debe seguir un proceso de maduración previo, la síntesis de proteínas. ARNm monocistrónico: solo codifica para una única cadena polipeptidica.En procariotas: policistrónica: Codifica frecuentemente para varios genes o cinturones de hilos que se disponen inmediatamente después de una única secuencia de ADN promotor y aguas arriba de una única secuencia terminadora.Transcripción en eucariotas: Fase de iniciación: secuencias de ADN actúan en CIS. Promotores reconocidos por la ARN Polimerasa 2: Intensificadores o represores son sec de ADN a las que se van a unir ciertas prot regulando la actividad transcriptora del gen.Proteínas accesorias: actúan en trans, factores de transcripción general :proteínas para que comience la transcripción. Proteínas reguladoras: se unen a prot o ADN. Elementos de la iniciación, elementos en cys, promotores, componentes de un promotor mínimo: El promotor mínimo es el conjunto de componentes de un promotor que aparecen siempre en ellos, aunque no todas las secuencias consenso aparecen en todos los promotores.


Promotorsec promotora regulativa que es de forma por combinación de distintas secuencias, consenso y se sitúa aguas arriba del promotor mínimo. Secuencias consenso en el promotor mínimo: elemento reconocedor de TF2-B: Rica en guanina-citosina, las que se sitúa a 35 nucleótidos aguas arriba del sitio de iniciación.Caja Tata: secuencia rica en Timina y adenina menos estable, lo que permite que las hebras ADN se comiencen a separar. Su proximidad a la región codificadora de ARN determina también la posición del sitio de iniciación. Elemento iniciador: es el sitio de Unión de la transcripción, abarcando secuencias aguas arriba y abajo de estas. La secuencia consenso es variable.Otro elemento iniciador de PE: situada a 30 nucleótidos aguas abajo del sitio de iniciación y es variable.//Aguas arriba se encuentra el promotor regulativo, que es muy variable y se forma por la combinación de distintas secuencias consenso: Caja CAAT, Caja GC, OCT (octameros): Permiten la Unión de proteínas reguladoras del proceso de transcripción.Elementos en cys: intensificadores: Proteínas que aceleran o bloquean el proceso de transcripción.sec que se encuentran lejos del gen. El ADN forma un bucle que permite acercar el intensificador al promotor. Proteínas accesorias, elementos trans: proteínas que van a iniciar, estimular o reprimir la transcripción. 2 tipos: Factores de transcripción general o basales: necesarias para iniciar la síntesis de ARN forman parte del aparato de transcripción basal junto con la polimerasa.Proteínas reguladoras de la transcripción: influyen en la tasa de transcripción, Activan o bloquean. Proceso de iniciación trans eucariotas: la caja TATA del promotor es reconocida por TF2-D, Se se une un conjunto TF2 con ARNpol 2, formando la holoenzima+proteína mediador = aparato transcripción al basal. TF2-H act helicasa y fosforilasa. Por otro lado, el promotor regulativo las secuencias consenso se le unen proteínas reguladoras de forma directa o por un coactivador. El intensificador pliega la cromatina y permite que se aproxime al promotor, interaccionando e intensificando la velocidad de transcripción. Fase de elongación de la ARNpol 2: Las ARNpol tienen distintos promotores y distintos TF. ARNpol 2 Es de alto peso molecular, con 12 subunidades de grandes (abrazadera). Cuando comienza el proceso de transcripción, comienza y para varias veces hasta que se transcribe un corto segmento de ADN y ahora de forma eficaz. en el sitio activo de la enzima se dan los enlaces 35 fosfodiéster al sintetizar dos decenas de nucleótidos, finaliza la iniciación y se inicia la fase de elongación.


Para lo cual se debe liberar el promotor: al añadir el grupo fosfato por el TF2-H al extremo carboxilo de la subunidad mayor de la ARNpol 2. Se reproduce un cambio conformacional y se libera el promotor.  Fase de terminación trans eucariotas: Dependiendo de qué la ARN pol esté transcribiendo, existe un factor de finalización distinto o no lo habrá. ARNpol 1 tiene elemento terminación similar a p; para ARNhnsectermtrancritas (Señal de corte que se transcrita, E indica el punto de corte para las endonucleasa) Se forman dos trozos de ARN yExonucleasa Rat se une a extremo 5’ ARN que sigue transcribiendo y lo digieren a medida que avanza. Cuando ARNpol 2 lo alcanza se termina la transcripción y la pol se descuelga.  

Tema 17. Procesamiento de los productos de transcripción. ARN mensajero y principio de colinealidad: El principio sugiere que la secuencia continua de nucleótidos del ADN codifica una secuencia continua de aminoácidos en una proteína. El número de codones del mensajero es igual al número de aminoácidos, no se cumple en eucariotas. La no colinealidad de los genes eucariotas fue descubierta al Hibridar a ADN con su ARN mensajero, secuencias que eran transcritas y luego noaparecían en el mensajero final. Estas secuencias son los intrones. Existen buclesque hibrida pero no en toda su extensión. Las zonas que sí son los exones, mientras que los lazos intrones, no está en el mensajero Maduro. Los intrones son comunes en los genes eucariotas. El tamaño y número de intrones relacionado con la complejidad del organismo. El tamaño medio 150 kpb. Los exones suelen tener un tamaño menor de 1 kpby suelen Constituir el 10% de las secuencias codificante solo. Los intrones: clasificación de los intrones según su mecanismo de eliminación: Grupo 1: en ARNRibosómico y se eliminan por Autoprocesamiento(a sí mismos, por autocorte y empalme); Grupo dos: en genes que codifican proteínas en Mitocondrias y Cloroplastos. Se eliminan por auto, corte y empalme. Pre-ARNm nuclear (ARNhn): En genes nucleares que codifican para proteínas, se eliminan por corte por los espliceosomay empalme. ARNt: En genes que codifican para ARNtransferente en eucariotas y arqueas. El Corte x enzimas endonucleasa y los exones son empalmados por ligasa. Comparativa ARN mensajero en procariotas y Eucariotas: PROCARIOTAS: Hacia extremos 5 Hay una región que no se va a traducir (5’-UTR), Hacia extremo 3 se tiene otra secuencia que no se va a traducir (3’-UTR),


Una región codificadora que comienza en el codón AUG: Donde iniciación de la traducción, 6-7 nucl arriba está secShine-Dalargo para Reconocimiento por el ribosoma, ya que es complementario a la región de ARN Ribosómico 16s.   DIFERENCIAS: secShine-Dalargo exclusiva en procariotas, en eucariotas tienen secKozak en algunos ARNm, pero no implica unión con ARNr, solo facilita el posicionamiento del mensajero;  en Eucariotas ribosoma reconoce en otra región del ARNmensajero-> la caperuza 5’; el codón AUG también estaría presente, pero no codificaría para N-formilMet, sino para Met (arqueas también); en ARNm eucariota se eliminan intrones en la maduración a partir del ARNhn +añade al extremo 3 una cola de poli-A. PROCARIOTAS: transcripción y la traducción en procariotas están acopladas, todo ocurre en el citosol y se tradyce varias veces dando difprot. Procesamiento del ARN mensajero en eucariotas: requiere de un proceso de maduración que no es necesario en procariotas: adición de la caperuza 5’; adición de la cola poli-A en 3′; corte y empalme del ARN mensajero. Adición de la Caperuza en Extremo 5’:es después de la iniciación de la transcripción, consiste en adición de una guanosina en el extremo 5’ del ARNhn invertida y la posterior metilación a posición 7 + se produce una modificación de los azúcares en el extremo 5. Se hidroliza 1 de los 3 fosfatos en extremo 5 x fósforo hidrolasa. Se añade una guanosina monofosfato Extremo 5, x enl 5’,5’ fosfodiéster por la Guanidil Transferasa. Despuesañade un grupo metilo en el N en posición 7 de esta en Guanosina, se metilael C2 de la ribosa del segundo nucleótido. Esta caperuza 5 va a ser reconocida por el ribosoma para la entrada a la traducción.Adición de la cola de poli-A al extremo 3’:al ARNhn Se realiza una vez transcrito. Necesita adenosinas50-250 bases. El sitio de corte es marcado por la secuencia de consenso AAUAAA: Indica que 20 a 30 bases agua, abajo está el sitio de corte con enzpoliadenilosoma: CPSF (Factor específico que reconoce la secuencia consenso.); Cstf(Reconoce la secuencia repetitiva U.); Endonucleasa, la subunidades CF1 y CF2 (Factor de escisión); PAP polimerasa; PBP (prot se une a cola poli-A). Proceso: La CstF va a realizar el corte en el ARNhn gracias a la unión de CFI y CFII, y la PAP va a añadir en el fragmento de mayor tamaño (el que se va a traducir) la cola de poli-A en el extremo 3’ por adición a este extremo de ribonucleótidos de adenina. Asimismo, a medida que se va formando la cola de poli-A, esta va a ser estabilizada por la unión de la proteína PBP. Una vez se produce la elongación y terminación de la cola de poli-A, se tiene el extremo 3’ modificado.  


Procesamiento del ARNmensajero: splicing: lo realizan los espliceosomas, que son ribonucleoproteÌnas que hidrolizan los límites entre exones e intrones y empalman los intrones. compuestos por molÈculas de ARNpn+5 proteínas asociadasribonucleoproteínaspequeñas (snRNP). 5 tipos: U1, U2, U4, U5 y U6. Los espliceosomas se unen por sitios especÌficos y cortan el ARNhn, liberando los exones, que serán empalmados. Estos sitios son los sitios de corte y empalme 5’ y 3’, y se encuentran entre todos los intrones con los exones adyacentes. La mayorÌa de los intrones responde a la regla GU-AG. Asimismo, entre 18 y 40 bases aguas arriba de la secuencia consenso 3’ del intrón, se tiene una secuencia en la que existe una adenina, la cual va a ser fundamental en el splicing y se denomina punto de ramificación.el splicing comienza, en la mayorÌa de los casos con la uniÛn de la U1 al sitio de corte y empalme 5’. La U2 se une al punto de ramificaciÛn. Se unen el resto (U4, U5 y U6), formando un complejo entre ellas. el espliceosoma, que serÌa el conjunto de las 5 snurps, : se hidrolizan los exones y se libera el intrÛn, que se degrada y los exones se unirÌan entre . El corte y empalme de dos exones del ARNm se da mediante dos reacciones de transesterificaciÛn. De esta forma, el grupo -OH del carbono 2’ del punto de ramificaciÛn va a atacar al enlace 3’,5’-fosfodiÈster del sitio de corte y empalme 5’, produciendo la liberaciÛn del primer exÛn y formando un lazo en el intrÛn. serÌa el extremo 3’-OH que se habrÌa formado al liberarse el primer exÛn, y este atacarÌa a este enlace en el punto de corte y empalme 3’, formando ambos exones el enlace 3’,5’-fosfodiÈster tÌpico. el intrÛnserÌa liberado de los exones y se separarÌa de las snurp para su degradaciÛn. Por otro lado, los exones quedarÌan unidos entre . Excepciones del splicing: proceso de autocorte y empalme de Entrones del Grupo 1: Existen otros ARN que eliminan sus intrones y lo hacen por otras vía:.Autocorte y empalme. no requieren de enzimas ni partículas ribonucleico-proteicas para el procesamiento. La propia molécula de a R n elimina los cinturones de su estructura. ARN con intrones del grupo 1 forman estructuras de lazo por apareamiento intracatenarios. Se tienen dos exones separados por un intrón gigantesco. El ribonucleótido de Guanina va a atacar al enlace 3-5 fosfodiester del sitio de corte y empalme 5’ (Transesterificación) y el Exón 1 es liberado. Deja un OH libre en el extremo 3, ocurre un ataque al enlace fosfodiéster del sitio de Corte y empalme 3 y las exonesson empalmados entre sí.


Mecanismos de autocorte y empalme en grupo 2:  se da en ARN codificados por genes de mitocondrias y cloroplastos de algunas especies, n intrÛn de gran tamaÒo que establece varias estructuras de tallo-lazo por apareamientos intracatenarios. El extremo 2’-OH del nucleÛtido de adenina que forma el punto de ramificaciÛn en el intrÛn va a atacar el enlace fosfodiÈster del sitio de corte y empalme 5’ (transesterificación), liberaciÛn del primer exÛn, que ataca el enlace 3’,5’- fosfodiéster en el sitio de corte y empalme 3’, dando lugar a la liberaciÛn del intrÛn y la uniÛn de ambos exones. Procesamiento alternativo: cuando un plicing alternativo en una molécula de ARHhn con varios intrones: da lugar a un ARNm distinto (y por ello, a una cadena polipeptÌdica distinta) que si se sigue el splicingcom˙n. El splicing alternativo supone que se eliminen ambos intrones y el exÛn entre ambos. El mecanismo de splicingest· regulado genÈticamente. Splicing alternativo en una molécula de ARHhn codificada por un gen con varios puntos de corte: en un mismo gen pueden existir varios puntos de corte diferentes, dando lugar a molÈculas de heterogÈneo nuclear diferentes que codifican para diferentes cadenas polipeptÌdicas, en funciÛn de dÛnde se encuentre el corte. Estas diferencias se dan por expresiÛngÈnica diferencial. el ARNhn puede ser cortado m·s aguas arriba o m·s aguas abajo dependiendo del sitio de corte, aunque un mismo tipo celular puede producir los dos tipos de ARNhn, codificando para dos cadenas polipeptÌdicas diferentes. Un ejemplo que combina ambos mecanismos de splicing alternativo es el pre-ARNm codificado por el gen de la calcitonina, una hormona relacionada con el metabolismo del fÛsforo y el calcio: en la tiroides se corta el ARNhn por detr·s del exÛn 4. Mecanismo de edición del ARNm mediado por ARN guías y enzimas:  Una vez formado el ARNm maduro, se puede editar por cambios en su secuencia de nucleÛtidos. mediante un ARN guÌa (ARNg), que es una molÈcula de ARN procedente de la transcripciÛn de otro gen y con una secuencia muy parecida a la secuencia complementaria del ARNm maduro, e aparecen lazos en esta cuando aparea con el ARNm. En las zonas desapareadas, se producen hidrÛlisis del esqueleto az˙car-fosfato del ARNm, por lo que el ARNg se estira como consecuencia. En el ARNm quedan mellas, por lo que son rellenadas con nucleÛtidos. ocurre en casos excepcionales, pues lo normal es que los exones se empalmen entre y quede listo para la traducciÛn en los ribosomas. Ocurre ene enterocitos.


PRACTICAS.

Aislamiento de ADN Genómico: Mortero + nitrógeno líquido -> rotura de paredes para liberar los constituyentes de la célula.DetergenteSDS -> Rotura de membranas celulares para liberar el ADN. Tampón de lisis (proteinasas, detergentes, EDTA ag quelante, se une a mg que es el cofactor de endonucleasas) -> protección ADN contra acción de nucleasas endógenas. Fenol-cloroformo isoamílico-> separación de protdel ADN. Tampón tris HCL ph 8,5 -> asegura ac nucl quedan retenidos en fase acuosa.Etanol o isopropanol y sales (NaCl)-> precipitación de ADN extraído. RNAasa-> degrada ARN contaminante y aumentar pureza de ADN.Tampón de lisis: Tris CLM ph=8,5, NaCl, 2% SDS (detergente), EDTA (ag quelante), ProteinasaK.1000*mg = microgramo; SDS precipitaenfrío (hielo); fenolmezclamejor , peroseparapeor, cloroformo al revés; se repitenlosprocesos para separaprot del ADN. Ácidosnucleicosprecipitan con alcohol y sales.

Aislamiento de ADN Plasmítico: método de lisis alcalina: lisar células con detergente SDS  a pH alto -> desnaturalización ADN, neutralizamos y el ADN plasmídico se renaturalizapor ser de bajo peso molecular, el ADN bact –SDS-prot precipita. Tampón 1: glucosa (separar y disgregar bact) + Tris CD1 pH=8 (solubilizar plásmido) +EDTA (ag quelante) +RNAasa.Tampón 2, tampón de lisis: SDS 1% (rompe membranas) + NaOH (da condición básica, pH alto) -> desnaturalización ADN. Tampón 3, tampón neutralización: acetato potásico 5M pH = 4,8 -> renaturalización de ADN plasmítico. 5 min. La base del protocolo es el tiempo de renaturalización ADNppara no llevarnos ADNgde la bacteria.

Cuantificación por espectrofotometría UV:  proporción de absorbancias a 260 nm y 280 nm (OD260/OD280) sirve para valorar la pureza de la muestra. Contaminación con prot -> Valor valor >2,0.Calcular la [ADN] = (OD260 * 50 *50) / 1000 [ADN] que correspone a 1 = 50microgramo/ml y dilusión 50.


Control de calidad DNA por electroforesis: tampón de carga: 0,25% azul de bromofenol + xilen-cyanol + ficol 15% -> da consistencia y color a la muestra para controlar el desarrollo en electroforesis; ficol ayuda a que caiga en el pocillo, aumenta su densidad.Solución TAE: solución Stock + Tris base + EDTA + ac acético glacial.Cuanto mayor [agarosa], menor tamaño de fragmentos ADN que pueden ser separados eficazmente. Mov en gel:superenrolladas – lineales – circulares.

G1: 2n 2c; S: 3c; G2: 2n, 4c; Mitosis: 2n, 2c. Profase 1: sobrecruzamiento. Meiosis: reducción a la mitad del mat genético + sobrecruzamiento + segregación indepenciente -> diversidad genética. Hembra: aumenta la probabilidad de errores en meiosis dando trisomías. Macho: transmite + mutaciones. Cromosomas homólogos unidos por un quiasma, no centrómero.

Mitosis: profase (4n, 4c) -metafase (4n, 4c) -anafase (2n, 8c) -telofase (2n, 4c)

Meiosis: profase 1 (2n,4c) -metafase 1 (2n, 4c) -anafase 2 (n, 2c; n, 2c) -telofase 1 (n, 2c; n, 2c); 2ª div meiotica -> metafase 2 (n, 2c; n, 2c) -anafase 2 (4xn, c), telofase 2 (4x n, c). Zigotenepaquitenediplotenediacinesis-profase 2

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