ADN: REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN

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El ácido des oxirribonucleico (ADN) es la molécula que contiene la información genética responsable del desarrollo y funcionamiento de un organismo.

¡Qué es?

Estructura

Organización

Organización

Ciclo celular

ADN

REPLICACIÓN

¿Qué ES?

ENZIMAS QUE PARTICIPAN EN LA REPLICACIÓN

FASE 1

INICIACIÓN

FASE 2

ELONGACIÓN

Fase 3

TERMINACIÓN

MECANISMOS DE REPARACIÓN DE ADN

ADN Transcripción

¿Qué es?

Descripción

Iniciación

INFORMACIÓN

Componentes principales

Elongación

Terminación

Maduración

Importancia biológica

Iniciación

Reconocimiento del promotor

Ensamblaje del complejo de preiniciación

Separación de las hebras del ADN

ADN

Traducción

La traducción del ADN es el proceso por el cual la información codificada en el ARN mensajero (ARNm) se utiliza para sintetizar una proteína. Este proceso ocurre en los ribosomas y requiere la participación de ARN de transferencia (ARNt) y diversos factores proteicos.

¡Qué es?

El ARNt se une al ARNm dentro del ribosoma. A medida que los ARNt entran a los espacios en el ribosoma y se unen a los codones, sus aminoácidos se unen a la cadena de polipéptidos creciente en una reacción química. El resultado final es un polipéptido cuya secuencia de aminoácidos refleja la secuencia de codones en el ARNm.

ACTIVACIÓN

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01 INICIACIÓN

El ribosoma se ensambla alrededor del ARNm que se leerá y el primer ARNt. Complejo de iniciación: Conjunto protéico necesario para que comience la traducción. AUG-metionina.

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02 enlongación

Etapa donde la cadena de aminoácidos se extiende.

• El ARNm lee un codón a la vez
• El aminoácido que corresponde a cada codón se agrega a la cadena creciente de proteína.

Cada vez que un codón nuevo está expuesto:

• El ARNt correspondiente se une a un codón
• La cadena de aminoácidos existente se une al aminoácido del ARNt por medio de una reacción química.
• El ARNm se desplaza un codón sobre el ribosoma, lo que exponde un nuevo codón para que se lea.

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03 terminación

Etapa donde la cadena polipeptídica completa es liberada. Comienza cuando el codón de terminación (UAG, UAA o UGA) entra al ribosoma. Se dispara una cascada de señalización que separa la cadena de su ARNt y le permite flotar hacia afuera.

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+ info

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En este proceso cada cadena de la molécula de ADN parental actúa de molde para la síntesis de una nueva cadena produciéndose dos nuevas moléculas de ADN, cada molécula nueva posee una cadena vieja y una nueva.

REPLICACIÓN DEL ADN

MECANISMOS DE REPARACIÓN DEL ADN

La mayoría de las mutaciones son deletéreas para la célula. A lo largo de tan solo un día se acumulan gran cantidad de lesiones sobre el genoma celular, sin embargo, gracias a los mecanismos de reparación, estas lesiones son eliminadas prácticamente en su totalidad, las que no lo son se convierten en mutaciones. Existen varios tipos de mutaciones, clasificadas según el tipo de cambio que se produce sobre la molécula de ADN:

Delección

Inserción

Transición

Transversión

La reparación del ADN es posible debido a la existencia de hebras dobles que funcionan como moldes ya que en caso de que una de ellas sufra algún tipo de lesión, puede eliminarse y sustituirse por una correcta, utilizando la información de la hebra complementaria.

ADN polimerasas

Helicasas

Proteínas fijadoras de ADN

Topoisomerasas

ADN Ligasas

Primasas

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TERMINACIÓN

Una ADN polimerasa revisa las nuevas hebras

Exonucleasa elimina los cebadores

El resultado son dos moléculas de ADN

ADN ligasa vuelve a sellar el ADN

• Cada ARNt tiene un anticodón específico que reconoce un codón complementario en el ARNm.
• La enzzima aminoacil-ARNt sintetasa cataliza la unión de un aminoácido específico a su ARNt correspondiente, formando un aminoacil-ARNt .
• Este paso asegura que el ARNt lleve el aminoácido correcto al ribosoma.

Unión de aminoácidos al ARNt

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Proteínas pequeñas que contienen una gran cantidad de residuos cargados positivamente (Arg y Lys) Son cinco clases principales:

• H1
• H2A
• H2B
• H3
• H4

Se agrupan en paquetes de 8 y se unen de forma iónica a los grupos fosfato ADN cargados negativamente, sobre ellas se enrolla el ADN formando la los nucleosomas.

HISTONAS

Primer nivel de enrollamiento del ADN. Es un octómetro proteico de histonas, se conforma por 2 moléculas de cada una de las histonas H2A, H2B, H3 Y H4, alrededor de ellas se enrolla la doble hélice de ADN, la histona H1 se une sobre este complejo. La unión de los nucleosomas dada entre sí por la molécula de ADN da lugar a la fibra de la cromatina.

NUCLEOSOMAS

Primer nivel de enrollamiento del ADN. Es un octómetro proteico de histonas, se conforma por 2 moléculas de cada una de las histonas H2A, H2B, H3 Y H4, alrededor de ellas se enrolla la doble hélice de ADN, la histona H1 se une sobre este complejo. La unión de los nucleosomas dada entre sí por la molécula de ADN da lugar a la fibra de la cromatina.

Cuando la cromatina alcanza su máximo grado de compactación se forman los cromosomas, visibles solo dentro de este proceso. Se conforma de dos cromátidas unidas por el centrómero que posee un cinetocoro. Los extremos de los brazos los telómeros son regiones no condificantes del ADN.

CROMATINA

CROMOSOMA

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Estructura del ADN

La estructura del ADN es una doble hélice. En otras palabras, es una molécula de doble cadena que se retuerce como una escalera de caracol. Las partes externas de la molécula, las barandillas de la escalera, están hechas de azúcares desoxirribosa alternados con fosfatos. Esta parte de la molécula a veces se denomina "columna vertebral". Las cadenas corren en direcciones opuestas (3') y (5'), y se las conoce como "antiparalelas". El interior de la molécula, los "peldaños" de la escalera, están formados por las bases de nucleótidos Citosina, Guanina, Adenina y Timina. C se une a G mediante tres enlaces de hidrógeno. A se une a T mediante dos enlaces de hidrógeno. A y G son estructuras de doble anillo llamadas "purinas". C y T son estructuras de un solo anillo llamadas "piramidinas". Estas bases de nucleótidos son la parte de la molécula que transporta la información, y son las diferencias en la secuencia repetida de Cs, Gs, As y Ts las que nos hacen a todos únicos. Para replicarse , la molécula de ADN se abre a lo largo de los enlaces de hidrógeno.

INICIACIÓN

El ADN se hace accesible a las proteínas y enzimas

Cada helicasa desenrolla y separa la hélice de ADN en ADN monocatenario

Se forman horquillas de replicación

Transcripción

La transcripción del ADN es el proceso mediante el cual la información contenida en la secuencia de ADN se copia a una molécula de ARN mensajero, Este paso es esencial para la expresión de los genes, ya que permite que la información genética del ADN sea utilizada para producir proteínas.

ELONGACIÓN

ADN polimerasa añade nucleótidos de ADN al extremo 3′

ADN polimerasa alcanza el final de la cadena molde.

ADN polimerasa extiende la nueva cadena con nucleótidos complementarios al ADN molde

Los nucleótidos de ARN del cebador se eliminan