Del ADN a las proteínas

Tema 15 - Del ADN a las proteínas

1. Estructura del genoma y su expresión
2. Flujo de información genética
3. Transcripción
4. Código genético
5. Traducción
6. Regulación de la expresión génica

Estructura del genoma y su expresión

célula eucariota

Célula procariota

• Hay ADN en el genoma nuclear, en las mitocondrias y en los cloroplastos, aunque es ADN procariota (teoría endosimbiótica).
• Es un genoma más complejo porque:
• Hay una mayor cantidad
• Hay ADN repetitivo que no codifica proteínas pero es el que regula la expresión de los genes
• Los genes están formados por intrones (no se transcriben) y exones (se transcriben)
• El ADN está asociado con histonas

• Su genoma está compuesto de un solo cromosoma circular
• Los genes son continuos
• Muchas contienen plásmidos (moléculas más pequeñas de ADN independientes capaces de replicarse de forma autónoma)

Flujo de información genética

• Transcripción: paso de ADN a ARNm
• Traducción: paso de ARNm a cadena protéica

Transcripción

En este proceso intervienen varios elementos:

• Hebra molde de ADN (solo una se transcribe)
• Ribonucleótidos (A, G, C, U) que se unen mediante enlace éster fosfórico.
• Enzimas ARN polimerasas

Etapas

ELONGACIÓN

MADURACIÓN

INICIACIÓN

TERMINACIÓN

El código genético

El código genético es el conjunto de reglas que regula qué aminoácidos obtenemos a partir de una sencuencia de nucleótidos. Sus características son:

• Universalidad casi total: casi todos los organismos están codificados por el mismo código.
• Degenerado: un codón codifica solo a un aminoácido pero un aminoácido está codificado por varios codones

Traducción

Etapas

INICIACIÓN

TERMINACIÓN

ACTIVACIÓN

ELONGACIÓN

Regulación de la expresión génica

célula eucariota

Célula procariota

Niveles de regulación en eucariotas

• Regulación pretranscripcional:
• Dependiendo del gen que quiera transcribirse la cromatina se descondensa más o menos
• La estructura de la cromatina se puede alterar mediante epigenética, por ejemplo impidiendo la unión de los factores de transcripción al ADN

• Modelo "operón lac" regula la síntesis de enzimas implicadas en el metabolismo de la lactosa.
• Glosario:
• Operón: grupo de genes cuya expresión está regulada por elementos de control y genes reguladores
• Genes estructurales: codifican la síntesis de proteínas de un proceso
• Promotor: secuencia a la que se une la ARN polimerasa
• Operador: secuencia de nucleótidos entre el promotor y los genes estructurales
• Gen regulador: codifica la proteína que actúa como represor
• Proteína reguladora: represor de la actividad enzimática
• Inductor: sustrato que induce la expresión de los genes

• Regulación transcripcional:
• Los factores de transcripción pueden facilitar o impedir la transcripción de un gen

• Regulación postranscripcional:
• Procesamiento del ADN: dependiendo de qué fragmentos sean considerados intrones o exones podemos sintetizar distintas proteínas de un mismo ARNm
• Transporte al citoplasma: algunos ARNm se abandonan en el núcleo y no se usan
• Degradación del ARNm: el ARNm tiene un tiempo de vida concreto
• Procesamiento y degradación post traducción: los polipéptidos deben procesarse para obtener proteínas funcionales