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352160163.Tercera ClaseTRANSCRIPT
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Regulación de la expresión génica
Regulación de la expresión génica
Mecanismos y sistemas que controlan la expresión de los genesUtilidad de la expresión génicaNiveles de control de la expresión génicaDiferencia entre genes y elementos regulatoriosRegulación génica en procariotasRegulación génica en eucariotas
En las bacterias, la regulación de la expresión génica mantiene la flexibilidad interna, activando e inhibiendo genes en respuesta a cambios ambientalesEn organismos eucariotas multicelulares, la regulación de la expresión génica lleva a cabo la diferenciación celular
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Niveles de control génico
ARNm procesado
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Genes y elementos reguladores
Genes estructurales: codifican proteínasmetabólicas o estructuralesGenes reguladores: codifican ARN o proteínas que interactúan con otras secuencias y afectan la transcripción o la traducciónElementos reguladores: secuencias de ADN que no se transcriben pero afectan la expresión de los genes
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Proteínas de unión a ADN
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Regulación de la expresión génica en procariotas
Tema 8
Operón
Los genes funcionalmente relacionados de las bacterias con frecuencia se agrupan como una única unidad de transcripción llamada operón.
Un operón típico:– un promotor – genes estructurales – un sitio operador
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Control de la transcripción
Control negativo: una proteína reguladora actúa como represora, uniéndose al ADN e inhibiendo la transcripción.
Control positivo: una proteína reguladora actúa como activadora, estimulando la transcripción.
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Operones
Inducibles– Positivo– Negativo
Reprimibles– Positivo– Negativo
Con control negativo
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El operón lac de E. coli
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El operón lac es inducible negativo: un gen regulador produce un represor que se une al operador y evita la transcripción de los genes estructurales. La presencia de alolactosa inactiva al represor y permite la transcripción.
Control positivo y represión por catabolitos
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El operón trp de E. coli
El operón trp es un operón reprimible negativo que controla la biosíntesis del triptófano. En un operón reprimible la transcripción está normalmente encendida y debe reprimirse.
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Atenuación: Terminación prematura de la transcripción
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En la atenuación, la transcripción se inicia pero termina en forma prematura.
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ARN antisentido en la regulación génica
El ARN antisentido es complementario a otra secuencia de ARN o ADN.En las bacterias puede inhibir la traducción al unirse a secuencias en la UTR 5’ del ARNm y evitar la unión al ribosoma
ARN antisentido en la regulación génica
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Regulación de la expresión génica en eucariotas
Tema 10
La estructura de la cromatina y la regulación génica
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Control transcripcional
Activadores de la transcripción, coactivadores y represores
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Intensificadores y aislantes
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Control génico a través del procesamiento del ARN
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Control génico a través de la estabilidad del ARN
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Control génico por microARNs. Silenciamiento del ARN
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Control traduccional y postraduccional
La iniciación de la traducción puede verse afectada por proteínas que se unen a secuencias específicas en el extremo 5’ del ARNm.
La disponibilidad de ribosomas, ARNt, factores de iniciacion y elongación y otros componentes del aparato traduccional puede afectar la velocidad de traducción.
Tema 11: Síntesis de proteínas
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Código genético
Triplete– 4 Bases
61 codones para aaDegeneración del códigoCodonessinónimos
ARNt
1 tipo de ARNt → 1 tipo de aa30 a 50 tipos por célula+ de 1 ARNt para cada aa: isoaceptores(difieren en el anticodón)50 ARNt y 61 codones: ¿Qué pasa con los que no están?: Tambaleo
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Marco de lectura:
Codón de iniciación
– AUG:– N-formil metionina;– metionina
– GUG– UUG
Codón de terminación
– UAA– UAG– UGA
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Traducción
Síntesis de proteínas
Unión del aa a su ARNt
1. Iniciación2. Elongación3. Terminación
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Unión del aa a su ARNt
20 aminoacil ARNt sintasas: 1 por aa
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1. Iniciación
1. ARNm2. Las subunidades mayor y menor del
ribosoma 3. Factores de iniciación4. initiator ARNt iniciador con N-formil
metionina (fMet-ARNtfMet)5. GTP
Etapas
1. Unión de ARNm a la subunidad pequeña del ribosoma.
2. ARNt iniciador se une al ARNm por apareamiento de bases: codón-anticodón.
3. La subunidad grande se une y se forma el complejo de iniciación.
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2. Elongación
1. El complejo 70S 2. ARNts cargados con su aa3. Factores de elongación: EF-Ts, EF-Tu, EF-
G4. GTP
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3. Terminación
El ribosoma transloca a un codón de terminaciónNo existen ARNts para los codones stopNingún ARNt ingresa al sitio ASe unen los factores de liberación: RF1, RF2 y RF3, que reconocen los codones stop: UAA y UAG, y RF2 reconoce UGA y UAA.El RF3 forma un complejo con GTP y se une al ribosoma
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Interacciones ARN-ARN
Shine-Dalgarno – ARNr 16SARNr 16S – ARNr 23SCodón (ARNm) – Anticodón (ARNt)
Polirribosomas
En células procariotas y eucariotas se unen a una única molécula de ARNmvarios ribosomas, generando un polirribosoma