Transcripción y Procesamiento del ARN

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

¿Cuál es la velocidad a la que progresa la transcripción en eucariotas?

50 nucleótidos por segundo

20 nucleótidos por segundo

40 nucleótidos por segundo (correct)

30 nucleótidos por segundo

¿Qué ocurre con el ARNm en procariotas después de la transcripción?

Es transportado al núcleo para su procesamiento

Es traducido sin modificaciones (correct)

Se modifica antes de ser traducido

Se descompone inmediatamente

¿Cómo se lleva a cabo la terminación de la transcripción en eucariotas?

El ARNm se libera inmediatamente al finalizar la transcripción

La ARN polimerasa detiene la transcripción al final del gen

El transcrito es liberado después de la secuencia de poliadenilación (correct)

No hay un mecanismo de terminación en eucariotas

¿Qué ocurre durante el procesamiento del ARN en células eucariotas?

Se alteran ambos terminales del transcrito primario Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de la ARN polimerasa II durante la transcripción en eucariotas?

Agregar nucleótidos al extremo 3′ del ARN Signup and view all the answers

¿Cuál es el nombre del transcrito inicial de ARN de un gen antes de su procesamiento?

pre-ARNm Signup and view all the answers

¿Cuántos nucleótidos componen un codón?

3 nucleótidos Signup and view all the answers

¿Qué sustancia en el ARN reemplaza a la timina del ADN?

Uracilo Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes trips de nucleótidos NO codifica para un aminoácido?

UAA Signup and view all the answers

¿Cuántos aminoácidos hay en total que pueden ser codificados por los codones?

20 Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del codón AUG en la traducción?

Codifica para la metionina Signup and view all the answers

¿Cuál es la dirección en que se leen los codones durante la traducción?

5′ → 3′ Signup and view all the answers

¿Qué tipo de azúcar se encuentra en los nucleótidos del ARNm?

Ribosa Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de un promotor en la transcripción?

Indicar el inicio del proceso de transcripción. Signup and view all the answers

¿Qué proceso ocurre inmediatamente después de que la ARN polimerasa se une al promotor?

El desenrollamiento de las cadenas de ADN. Signup and view all the answers

¿Cuál es la secuencia que indica el final de la transcripción en bacterias?

Terminator. Signup and view all the answers

¿Cómo se llama el complejo que se forma al unir varios factores de transcripción y la ARN polimerasa II al promotor?

Complejo de iniciación transcripcional. Signup and view all the answers

¿Cuál es la dirección en la que se mueve la ARN polimerasa durante la síntesis de ARN?

5' a 3'. Signup and view all the answers

¿Qué elemento es crucial para la formación del complejo de iniciación en eucariotas?

Caja TATA. Signup and view all the answers

¿Cuál es el orden correcto de las etapas de la transcripción?

Iniciación, Alargamiento, Terminación. Signup and view all the answers

¿A qué parte del ADN se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción?

Al promotor. Signup and view all the answers

¿Qué implica la redundancia del código genético?

Más de un codón puede especificar el mismo aminoácido. Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de la ARN polimerasa II en la transcripción?

Catalizar la síntesis de ARN. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el código genético es correcta?

El código genético es universal y compartido por todos los organismos. Signup and view all the answers

¿Qué se necesite para que se forme un polipéptido específico a partir de los codones?

Leer los codones en el marco de lectura correcto. Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia en el pareo de bases entre ADN y ARN?

El ARN usa uracilo en lugar de timina. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de molécula se forma a partir de la transcripción de un gen?

Ácido ribonucleico mensajero (ARNm). Signup and view all the answers

¿Por qué es importante que los codones no sean ambiguos?

Para evitar errores en la síntesis de aminoácidos. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre trasplante de genes de una especie a otra?

Permite la transcripción y traducción del gen injertado. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la enzima aminoacil-ARNt sintetasa?

Acopla un aminoácido específico a su ARNt correspondiente. Signup and view all the answers

¿Qué características estructurales tiene la molécula de ARNt?

Forma de trébol con un anticodón en un extremo. Signup and view all the answers

¿Cuáles son los sitios de unión del ribosoma asociados con el ARNt?

Sitio P, sitio A y sitio E. Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre ribosomas eucariotas y ribosomas bacterianos?

Los ribosomas eucariotas son más grandes y difieren en su composición molecular. Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el sitio E (exit) en el ribosoma?

Permite la salida de ARNt descargados del ribosoma. Signup and view all the answers

¿Cuál es el orden correcto de los pasos en la traducción?

Pareo de ARNt con aminoácido, pareo de anticodón con codón. Signup and view all the answers

¿Cómo se describe la forma tridimensional del ARNt?

Con forma de L debido a los puentes de hidrógeno. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre los ribosomas?

Los ribosomas bacterianos poseen sitios de unión similares a los ribosomas eucariotas. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los ribosomas libres?

Sintetizan proteínas que se disuelven en el citosol. Signup and view all the answers

¿Qué determina si un ribosoma está libre o unido al RE rugoso?

La presencia de un péptido señal en el polipéptido. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando una mutación tiene un efecto negativo en el fenotipo?

Se clasifica como un desorden genético. Signup and view all the answers

Las mutaciones de punto pueden dividirse en cuántas categorías generales?

Dos categorías: sustituciones y inserciones o deleciones. Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de una mutación sin sentido?

Se produce una proteína no funcional debido a un codón de terminación. Signup and view all the answers

¿Cómo afectan las inserciones y deleciones en un gen a la proteína resultante?

Generalmente tienen un efecto desastroso en la proteína resultante. Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de la partícula de reconocimiento de señales (PRS)?

Une el péptido señal al ribosoma y lo lleva al RE. Signup and view all the answers

Las mutaciones silenciosas se caracterizan por:

No tener efecto en el aminoácido producido. Signup and view all the answers

Study Notes

Expresión Genética: De Genes a Proteínas

El ADN heredado por un organismo lleva a caracteres (rasgos) específicos mediante la síntesis de proteínas.
Las proteínas son el vínculo entre el genotipo y el fenotipo.
La expresión genética, el proceso por el cual el ADN dirige la síntesis de proteínas, incluye dos etapas: transcripción y traducción.
Los genes aportan las instrucciones para elaborar proteínas específicas. Un gen no constituye una proteína directamente.
El puente entre el ADN (genes) y la síntesis de proteínas es el ARN.

Principios Básicos de la Transcripción y la Traducción

La transcripción es la síntesis de ARN usando información del ADN (el ADN proporciona el molde para ensamblar la secuencia de ARN).
La transcripción produce un ARN mensajero (ARNm).
Traducción es la síntesis de un polipéptido, usando información del ARNm.
Durante esta etapa hay un cambio de lenguaje: la célula debe traducir la secuencia de bases de una molécula de ARNm en la secuencia de aminoácidos del polipéptido.
Los ribosomas son los sitios donde ocurre la traducción.

Diferencias entre Procariotas y Eucariotas

En procariotas, la traducción del ARNm puede comenzar antes de que termine la transcripción (debido a la falta de una envoltura nuclear).
En células eucariotas, la envoltura nuclear separa la transcripción de la traducción. La transcripción ocurre en el núcleo y el ARNm es enviado al citoplasma, donde ocurre la traducción.
Antes de que partan al citoplasma, los transcritos de ARN eucariota son modificados para obtener un ARNm maduro final.

El Código Genético

Existen 20 aminoácidos, pero hay solo 4 nucleótidos en el ADN.
El código genético no puede ser como el lenguaje chino, donde un solo símbolo corresponde a una única palabra.
El código genético usa tripletes de nucleótidos (codones) que no se solapan.
Hay 64 combinaciones de tripletes posibles (4³), suficientes para especificar todos los aminoácidos.
Estas palabras (codones) se traducen para formar una cadena de aminoácidos, creando un polipéptido.

Transcripción (de DNA a mRNA)

La hebra o cadena molde proporciona un molde (plantilla) para ordenar la secuencia de nucleótidos complementarios en un transcrito de ARN.
La secuencia del ARNm es complementaria pero no idéntica a su plantilla de ADN: los pares son iguales a la replicación del ADN, excepto que el uracilo (U) sustituye a la timina (T).
Los nucleótidos del ARNm tienen como azúcar la ribosa y no la desoxirribosa.

Traducción

Codones: tripletes del ARNm leídos en la dirección 5' → 3'.
Especifica cual de los aminoácidos (1 de 20) será colocado en la posición correspondiente a lo largo del polipéptido.
Los 61 codones codifican para aminoácidos; 3 tripletes son señales de terminación (Stop).
El codón AUG tiene doble función: codifica para el aminoácido metionina (Met) y actúa como señal de comienzo.

Descifrando el código

De los 64 tripletes, 61 codifican para aminoácidos; 3 tripletes son señales de terminación.
El codón AUG tiene doble función: codifica para el aminoácido metionina (Met) y actúa como señal de comienzo.

El código genético

Redundante (más de un codón para un aminoácido), pero no ambiguo (un codón nunca codifica para mas de un aminoácido).
Hay que leer los codones en el marco de lectura correcto (agrupamiento correcto).

Transcripción

Es la síntesis de RNA a partir del DNA.
Consiste en copiar la secuencia de ADN de un gen para producir una molécula de ARN.
Es la primera etapa de la expresión genética.
Se catalizada por la ARN polimerasa II.

Componentes moleculares de la transcripción

El ARNm se transcribe a partir de la cadena molde de un gen y es complementario a esta hebra molde.
La ARN polimerasa II separa las hebras del ADN y engancha los nucleótidos de ARN entre sí a medida que aparean sus bases a lo largo del molde de ADN.

Características de la ARN polimerasa II

Las ARN polimerasas solo pueden ensamblar un polinucleótido en la dirección 5'→3'.
La ARN polimerasa II no requiere "primer" (cebador/iniciador).
La síntesis de ARN sigue las mismas reglas de pareo que hay en el ADN, excepto que uracilo sustituye a timina.

Promotor

Secuencia de ADN donde la polimerasa de ARN se une
En bacterias, la secuencia señal para finalizar la transcripción se llama terminador.
El largo de ADN que es transcrito en una molécula de ARN se llama unidad transcripcional.

Iniciación

ARN polimerasa II se une al promotor.
Las cadenas de ADN se desenrollan.
La polimerasa inicia la síntesis de ARN en el punto de inicio de la cadena molde.

Alargamiento

La polimerasa se mueve en dirección 3', desenrollando el DNA y alargando el transcrito de ARN 5'→3'.
Las cadenas de ADN vuelven a formar una doble hélice.
Nucleótidos son añadidos al extremo 3' de la molécula creciente de ARN.

Terminación

Finalmente se libera el transcrito de ARN y se despega la polimerasa del ADN.

Modificación del ARN en eucariotas

Las enzimas en el núcleo modifican el preARNm(procesamiento del ARN) antes de salir al citoplasma.
Ambos terminales del transcrito primario (pre-ARNm) son alterados.
Secciones internas son cortadas y las partes remanentes son empalmadas (proceso de empalme).

Alteraciones de los extremos del ARNm

Los extremos 5' y 3' son modificados de forma particular:
Extremo 5' recibe un nucleótido modificado (cap 5').
Extremo 3' recibe una cola de poliadeninas (cola poli-A).

Funciones de las modificaciones a los extremos del ARNm

Facilitar la exportación del ARNm al citoplasma.
Proteger el ARNm de enzimas hidrolíticas
Ayudar al ribosoma a unirse al extremo 5'.

Genes interrumpidos y empalme

La mayoría de los genes eucariotas tienen regiones largas no codificantes (intrones) intercaladas entre las regiones codificantes (exones).
El proceso de empalme (splicing) remueve los intrones y une los exones para crear una molécula de ARNm con una secuencia continua codificante.
El empalme (splicing) es realizado por el espliceosoma.
El espliceosoma está compuesto por ribonucleoproteínas pequeñas (snRNPs) y ARN del espliceosoma.
Algunos cortes y empalmes de ARN se realizan por ribozimas.

Ribozimas

Son moléculas catalíticas de ARN que funcionan como enzimas y pueden empalmar el ARN.
Tres propiedades del ARN (permitiéndole actuar como enzima):
- Puede formar una estructura tridimensional
- Algunas bases de ARN contienen grupos funcionales que pueden participar en catálisis.
- El ARN puede formar puentes de hidrógeno con otros ácidos nucleicos.

Importancia funcional y evolutiva de los intrones

El corte y empalme es necesario para el paso del ARNm del núcleo al citoplasma.

Empalme alternativo

En células eucariotas, algunos genes pueden codificar para más de un tipo de polipéptido dependiendo de los segmentos que sean tratados como exones.

Estructura modular de las proteínas

Las proteínas tienen regiones discretas llamadas dominios.
El barajamiento de exones ("exon shuffling") puede resultar en la evolución de nuevas proteínas.

Traducción: síntesis de un polipéptido dirigida por ARN

Es la síntesis de un polipéptido dirigido por ARN.
La información genética fluye del ARNm a proteína a través de la traducción.

Componentes moleculares de la traducción

Una célula traduce el mensaje de ARNm en una proteína con la ayuda del ARN de transferencia (ARNt).
Los ARNts llevan los aminoácidos al ribosoma.
Cada ARNt tiene una carga de aminoácido específica en un extremo y un anticodón en el otro.
Los ARNt y los codones se aparean por complementariedad.

Estructura y función de los ARNt

Una molécula de ARNt consiste en una hebra simple de RNA (aprox 80 nucleótidos).
La molécula se dobla para parecer un trébol.
Debido a puentes de hidrógeno, se dobla en forma de L.

Pasos de la traducción: traducción precisa requiere 2 pasos

Primero: un pareo correcto entre un ARNt y un aminoácido, realizado por la enzima aminoacil-ARNt sintetasa.
Segundo: un pareo correcto entre el anticodón del ARNt y el codón del ARNm.

Ribosomas

Los ribosomas facilitan el acoplamiento específico de los anticodones del ARNt con los codones del ARNm en la síntesis de proteínas.
Están en las 2 subunidades que se componen de proteínas y ARNr (ARN ribosomal).

Características de los ribosomas

Son similares en estructura y función, pero los ribosomas eucarióticos son más grandes y difieren en su composición molecular.
Algunos antibióticos (ej. tetraciclina) atacan específicamente ribosomas bacterianos sin dañar los eucariotas.

Sitio de unión del ribosoma

El ribosoma tiene un sitio de unión para el ARNm y tres sitios de unión para el ARNt: P (peptidil-ARNt), A (aminoacil-ARNt) y E (salida).

Construyendo un polipéptido

Las tres etapas de la traducción son iniciación, alargamiento y terminación.
Las 3 etapas requieren factores proteicos que ayudan en el proceso de traducción.
Se requiere energía para algunos pasos (se obtiene de la hidrólisis de GTP).

Asociación del ribosoma y la iniciación

En la iniciación, el ARNm, un ARNt cargado con el primer aminoácido y las dos subunidades ribosomales se unen.
Una subunidad pequeña se une al ARNm y un ARNt iniciador especial (AUG).
La subunidad pequeña se mueve a lo largo del ARNm hasta llegar al codón de iniciación (AUG).
Las proteínas llamadas factores de iniciación completan el complejo de iniciación.

Alargamiento de la cadena polipeptídica

Durante el alargamiento, los aminoácidos se añaden uno a uno al terminal carboxilo del polipéptido.
Cada adición implica tres pasos: reconocimiento de codones, formación del enlace peptídico y translocación.
Se requieren moléculas de GTP para la energía de estos procesos.

Terminación de la traducción

La elongación continua hasta que un codón de terminación (UAG, UAA o UGA) llega al sitio A del ribosoma.
El sitio A se une a una proteína llamada factor de liberación, que causa la adición de una molécula de agua en lugar de un aminoácido.
Se hidroliza, liberando el polipéptido y separando el ensamblaje de la traducción.

Polirribosomas

Un solo ribosoma puede producir un polipéptido de tamaño medio en menos de un minuto.
Múltiples ribosomas pueden traducir un ARNm formando un polirribosoma.
Los polirribosomas permiten a la célula hacer muchas copias de un polipéptido rápidamente.

Finalización y marcaje de la proteína funcional

La traducción no es suficiente para producir una proteína funcional.
Las cadenas polipeptídicas son modificadas o marcadas en sitios específicos para su función.

Doblamiento proteico y modificaciones post-traduccionales

Durante la síntesis, las cadenas polipeptídicas se pliegan espontáneamente en una estructura tridimensional.
La estructura primaria de una proteína determina su forma. Algunas modificaciones post-traduccionales son necesarias para que la proteína realice su función.

Marcado de polipéptidos en locaciones específicas

Hay dos tipos de ribosomas: ribosomas libres (en el citosol) y ribosomas unidos (al retículo endoplásmico).
Los ribosomas libres sintetizan proteínas que permanecen en el citosol.
Los ribosomas unidos sintetizan proteínas destinadas al sistema de endomembranas (RE, Golgi, lisosomas, etc) o secreción.
Un péptido señal dirige a los ribosomas al RE.
Una partícula de reconocimiento de señales (PRS) reconoce y se une al péptido señal.

Mutaciones de uno o algunos nucleótidos

Las mutaciones son cambios en el material genético de una célula o virus.
Las mutaciones de punto son cambios químicos en un solo par de bases.
El cambio de un solo nucleótido en la hebra molde del ADN puede llevar a la producción de una proteína anormal
Si la mutación tiene un efecto adverso en el fenotipo, se conoce como desorden genético o enfermedad hereditaria.

Tipos de mutaciones a pequeña escala

Las mutaciones de punto se pueden dividir en:
- Sustituciones de par de nucleótidos.
- Inserciones o deleciones de pares de nucleótidos.

Sustituciones en los nucleótidos

Sustituciones: Reemplazo de un par de nucleótidos por otro.
Mutaciones silenciosas: No afectan el aminoácido.
Mutaciones de sentido erróneo: Codifican para un aminoácido incorrecto.
Mutaciones sin sentido: Cambian un codón que codifica para un aminoácido por un codón de terminación, produciendo una proteína truncada.
Inserciones: adición de uno o más nucleótidos en la secuencia
Deleciones: pérdida de uno o más nucleótidos de la secuencia
Consecuencias de inserciones y deleciones: pueden alterar el marco de lectura de la secuencia, cambiando la traducción de todos los codones que siguen al cambio, por lo que estas mutaciones suelen tener efectos desastrosos en las proteínas.

Nuevas mutaciones y mutágenos

Mutaciones espontáneas pueden ocurrir durante la replicación, recombinación o reparación del ADN.
Los mutágenos son agentes físicos o químicos que causan mutaciones.

Resumen

El ADN controla el metabolismo celular a través de la síntesis de proteínas específicas.
La transcripción copia la secuencia de un gen en una molécula de ARN.
La traducción convierte la secuencia de ARN en una secuencia de aminoácidos que forman una proteína.
Los codones (tripletes de nucleótidos) son la base del código genético.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Este cuestionario examina diversos aspectos de la transcripción y el procesamiento del ARN en eucariotas y procariotas. Se abordan temas como la velocidad de transcripción, el rol de la ARN polimerasa II y el tratamiento del ARNm tras la transcripción. Ideal para estudiantes de biología celular que deseen repasar estos conceptos clave.