Biología Molecular U2.2 PDF

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA UNIDAD ACADÉMICA FACULTAD DE MEDICINA LICENCIATURA EN MÉDICO GENERAL Biológica Molecular y Celular Unidad 2.6, 2.7 y 2.8 Dr. Uriel Alberto Angulo Zamudio Integrantes: Duarte Ló...

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA UNIDAD ACADÉMICA FACULTAD DE MEDICINA LICENCIATURA EN MÉDICO GENERAL Biológica Molecular y Celular Unidad 2.6, 2.7 y 2.8 Dr. Uriel Alberto Angulo Zamudio Integrantes: Duarte López Brisa Michelle. Gutierrez Martínez Francisco Javier. Espinoza López Kenia Mariel. Gaxiola Rivera Kimberly Mairym. Felix Verdugo Valentín. Gonzalez Bejarano Luisbeth. Gutierrez Vargas Estefany Carolina. Galaviz Leyva Mayte Elizabeth.  2.6. Proceso de transcripción. El mundo del RNA y el origen de la vida. Existe una hipótesis intrigante de que el RNA fue una de las primeras moléculas que facilitó el origen de la vida en la Tierra. Esta perspectiva se basa en varios puntos que examinan cómo el ARN jugó un papel importante en la evolución de los primeros sistemas biológicos.  anismo general. Mec Transcripción. La transcripción es uno de los pasos representados en el dogma de la Biología Molecular. Expresión de la información del DNA. Primer paso es la transcripción. Consiste en la síntesis de una cadena de ARN complementaria y antiparalela, a la secuencia de nucleótidos de una de las cadenas de ADN denominada cadena molde.  ¿Qué se transcribe? Las secuencias de ADN que se copian en cada proceso de transcripción se denominan genes. Es una secuencia lineal de nucleótidos en la molécula de ADN, que contiene la información necesaria para la síntesis de un ARN funcional, que puede ser ARNm, ARNt o ARNr.  Estructura de un gen: Similar en procariotas y eucariotas, más complejo en este último. En procariotas los genes están organizados en operones. En eucariotas se transcribe generalmente un solo producto génico con mayor complejidad en su regulación.  Gen Eucariota. Están constituidos por secuencias regulatorias y codificantes. El inicio del sitio de transcripción se denomina +1. -Conforme se dirige al extremo 3’ Corriente abajo. -Hacia el extremo 5’ Corriente arriba.  Gen Eucariota. Regiones codificadoras contienen intrones (no traducidos). Son retirados por medio del proceso corte y empalme del ARNm primario o heterogéneo nuclear. Las regiones que codifican para el producto génico se conocen como exones. Un solo gen puede sintetizar diferentes proteínas.  Gen Eucariota. Tipo de secuencias de ADN que regulan su expresión, se le conoce como promotores. El promotor basal es requerido para la unión de la maquinaria basal de transcripción y para la ARN pol II (ARN polimerasa II) incluye el Inr y la caja TATA o el DPE. A los promotores se les unen proteínas reguladoras conocidas como factores transcripcionales (transcriptional factors, TF), cuya función es regular.  Tipos de ARN polimerasa. La enzima protagonista en este proceso es la ARN pol. Actúa de manera continua durante toda la unidad de transcripción: Factores transcripcionales (generales y específicos). Los TF son proteínas que se unen al ADN en el promotor, potenciador o silenciador para el control de la expresión de los genes. Se han clasificado, de acuerdo con su función: Generales o basales: Necesarios para todas las transcripciones basales. Se unen a la ARN pol para formar un complejo. Los TF toman el nombre de la ARN pol con la que actúan: ARN pol I TF I ARN pol II TF II ARN pol III TF III Factores transcripcionales (generales y específicos). Los TF son proteínas que se unen al ADN en el promotor, potenciador o silenciador para el control de la expresión de los genes. Se han clasificado, de acuerdo con su función: Factores transcripcionales inducibles. Factores para gen y promotor en especifico. Interactúan de la misma manera que los generales. Función reguladora. Se sintetizan o activan bajo un estímulo y controlan la transcripción en tiempo y espacio. Requieren un complejo mediador estimulado. Proceso de transcripción. La transcripción tiene lugar en el núcleo. Se separa de forma transitoria en dos cadenas sencillas. Una se utiliza como molde para la síntesis de ARN, formando una burbuja (burbuja de transcripción). Conforme pasa la RNA pol el DNA se va cerrando.  Iniciación. La reacción de transcripción se Elongación. divide en tres etapas: Terminación.  Preiniciación. La preiniciación inicia con la unión de la primera proteína del complejo del TFIID a la caja TATA, conocida como proteína de unión específica de TATA (TBP) Es el componente clave en el posicionamiento de la ARN pol II. TAF: son los factores asociados a la proteína ligante de TATA (TBP), que son proteínas que se encuentran en el complejo TFIID. Desempeñan un papel fundamental, para formar el complejo mediador de la unidad transcripcional. El TFIIA controla la capacidad de unión de TBP al ADN y permite al TFIID reconocer la región. El TFIIB proporciona mayor superficie. El TFIIF es el medio de unión de la ARN pol II al complejo de transcripción. La proteína TFIIH tiene actividad helicasa y contacta con la ARN pol II, lo que le permite su anclaje a ésta. La ARN pol queda colocada sobre el sitio de inicio de la transcripción.  Iniciación. El inicio se refiere a la síntesis de los primeros enlaces nucleotídicos de ARN. La ARN pol II permanece en el promotor mientras sintetiza los primeros nueve enlaces. El inicio termina cuando la enzima comienza a alargar la cadena y abandona el promotor con el complejo de iniciación.  Elongación. La fase de elongación requiere de las proteínas TFIIE y TFIIH. Ambas se requieren para iniciar su movimiento a lo largo del ADN y el abandono del promotor basal. Tiene varias actividades: ATPasa, Está implicado en el abandono del helicasa y cinasa, que puede promotor basal y el inicio de la fase fosforilar el dominio CTD de la de elongación. ARN pol II.  Elongación. En la elongación, la enzima ARN pol II se mueve a lo largo del ADN y sintetiza la cadena naciente de ARN.  Elongación. A medida que la enzima avanza sobre el ADN, lo desenrolla para exponer un nuevo segmento de cadena sencilla de ADN, que fungirá como molde. Los nucleótidos se añaden de forma covalente al extremo 3’OH y en la región desenrollada se forma un híbrido ADN-ARN  Terminación. La terminación de la transcripción implica el reconocimiento de una secuencia que contiene una región rica en GC, en una serie de seis o más adeninas contenidas en el transcrito de ARN. Cuando se añade el último nucleótido a la burbuja de transcripción se colapsa al desaparecer el híbrido ADN-ARN, y se libera la ARN pol II.  Procesamiento del ARN El ARNhn (transcrito primario) tiene que procesarse para su maduración antes de salir del núcleo y ser traducido. Maduración: -Caperuza. -Cola Poli A. -Corte y empalme. Procesamiento del ARN El extremo 5’ se modifica cuando el ARN es apenas un polímero de 20 a 40 ribonucleótidos, por la adición de una 7-metil-guanosina, en tres pasos enzimáticos: La eliminación de un grupo fosfato (enzima ARN trifosfatasa) La adición del nucleótido guanina (enzima guanilil transferasa) Su metilación (enzima metil transferasa). Procesamiento del ARN Cuando durante la transcripción aparece una secuencia llamada señal de poliadenilación en la molécula del ARN, una enzima corta el ARN en dos en ese sitio. Otra enzima añade de 100-200 nucleótidos de adenina (A) en el extremo cortado para formar una cola de poli-A. La cola le brinda al transcrito mayor estabilidad y lo ayuda a ser exportado del núcleo hacia el citosol.  Corte y empalme. Remoción de intrones y empalme de exones El ayustosoma (enzimas del proceso) está formado por 150 proteínas. 5 ARN nucleares pequeños (ARNsn), conocidos como U1, U2, U4, U5 y U6  Corte y empalme. Identificación de las secuencias donantes 5’ y sitio de ramificación por U1 y U2, respectivamente, ayudado por proteínas accesorias.  Corte y empalme. Formación de un plegamiento del ARN para acercar los tres sitios de corte y empalme, ayudado por U4, U5 y U6  Corte y empalme. Liberación de U1. Es remplazado por U6. Los exones se empalman y liberan el lazo intrónico. En este momento se libera U4 y entran en contacto U6 y U2, y la unión de los exones es mediada por U5.  Corte y empalme. Luego U5 alinea el OH en 3' del exón 1 para que realice un ataque nucleofílico sobre el centro de corte y empalme del extremo 3' y así generar los exones empalmados. Una vez que los exones quedan empalmados se libera U2, U5 y U6 unidos al intrón qué se separó en forma de lazo de la hebra de ARN.  Edición del RNA. La edición es una forma de modificación postranscripcional del ARNm. El cambio de un aminoácido importante por otro o codones de paro de la traducción y la generación de una proteína truncada. Sólo se presenta en ciertos genes.  Edición del RNA. Dos procesos: -La desaminación oxidativa de una citosina metilada, que se convierte en uridina del codón CAA (enzima citidina desaminasa) y genera el codón de paro UAA. -El cambio de aminoácido adenina por inosina, que prefiere aparearse con citosina (enzima adenosina desaminasa de acción sobre ARN, ADAR).  Regulación de la transcripción El desarrollo y el fenotipo de un organismo pueden regularse por el producto génico que interactúa con otros genes o con el ambiente en tiempo y espacio. Existen diversos mecanismos por los cuales se puede controlar la expresión de los genes.  2.7 Control de la expresión génica  Expresión Génica El término expresión génica se refiere al proceso mediante el cual la información codificada en un gen se transcribe en uno o varios ARN funcionales.  Expresión Génica La expresión de un gen se inicia con el proceso de transcripción controlado por proteínas denominadas factores transcripcionales, y concluye con la producción de un ARN funcional, posteriormente el caso de los ARNm, con la traducción de una proteína madura y activa.  Niveles de control con la expresión génica Los niveles del control de la expresión de un gen son los siguientes. Pretranscripción. Transcripción. Procesamiento del tránscrito primario de ARN. Transporte del ARNm al citoplasma. Traducción del ARNm. Degradación del ARNm. Modificaciones postraduccionales.  Nivel pretranscripcional La estructura de los genes cambia cuando van a ser trans- critos; un cambio conformacional en la cromatina es el primer paso en la expresión génica. En el núcleo de una célula eucariota, el ADN se encuentra enrollado alrededor de octámeros de histonas para formar los nucleosomas, lo que impide la transcripción de los genes; es necesario que el ADN se desenrolle y se separe de las histonas para que pueda llevarse a cabo la transcripción. Nivel pretranscripcional  Remodelación de la Cromatina Acetilación: La adición de un grupo acetilo va a condensar la cromatina para que no se lleve acabo la transcripción. Metilación: Relaja la cromatina para que se lleve acabo la transcripción. Fosforilación: Relaja la cromatina, reparación del ADN.  Nivel transcripcional Elementos CIS Y TRANS. Los elementos CIS están constituidos por las secuencias en el ADN en donde se unen diversas proteínas, entre ellas los factores transcripcionales. Los elementos TRANS son, los factores transcripcionales unidos al ADN en su secuencia blanco y que desempeñan un papel fundamental en este control.  Control transcripcional en procariotas Expresión de los genes de los organismos procariotes (bacterias). Determina: Esta determinada por las condiciones ambientales en las que se encuentran la disponibilidad de alimento como uno de los factores mas importantes. En las bacterias, la mayoría de los genes relacionados con el metabolismo están agrupados en operones.  Control transcripcional en procariotas Un operon se define como un fragmento de ADN que contiene los genes de las proteínas que participan en la misma vía metabólica. El operón más conocido y más estudiado es el operon Lac de Eschericia coll y es uno de los ejemplos clasicos de regulación genica.  Control transcripcional en procariotas Este operon se encarga de metabolizar la lactosa para obtener energía. Este operón regula la expresión de genes involucrados en la metabolización de la lactosa. Está controlado por un represor que inhibe la transcripción cuando no hay lactosa (proteína llamada represor). Cuando la lactosa está presente, se une al represor, cambiando su conformación e impidiendo que se una al ADN, lo que permite que los genes se expresen.  Control transcripcional en eucariotas La transcripción de los genes la controla el promotor. Algunos promotores son sencillos y están regidos por una sola señal que controla la actividad de los genes. Otros son complejos, responden a una variedad de señales y actúan como pequeños procesadores que interpretan e integran estas señales, controlando así el encendido y apagado de los genes.  Control transcripcional en eucariotas Los factores transcripcionales pueden dividirse en dos grupos funcionales: Generales: comunes a todos los genes, que se unen al promotor junto con la ARN polimerasa. Específicos: se unen a sitios reguladores en genes específicos. Un mismo factor transcripcional puede controlar diferentes genes al mismo tiempo.  Control transcripcional en eucariotas Los primeros genes en estudiarse fueron los genes virales y aquellos que codifican para proteínas que participan en la regulación del ciclo celular. Timina-adenina-timina-adenina. Caja TATA El gliceraldehído 3 Genes de fosfato deshidrogenasa expresión (GA3PDH). constitutiva La B-actina. El ARN ribosomal 18S.  Control transcripcional en eucariotas La regulación de la transcripción en eucariotes es mucho mas compleja que en procariotes, principalmente por dos razones: 1. Los factores transcripcionales actúan a distancia del sitio de inicio de la transcripción. 2. La ARN polimerasa eucariótica requiere de la acción conjunta de un grupo de al menos 15 proteínas reguladoras denominadas factores generales de la transcripción, que se ensamblan de manera coordinada y secuencial en el promotor de los genes y que son necesarias para la acción de la ARN polimerasa II.  Factores generales de transcripción El hallazgo de que la ARN polimerasa eucariótica por sí sola no puede iniciar la transcripción condujo al descubrimiento de proteínas accesorias, (factores generales de la transcripción). TFIIA- Se acoplan al TFIID TFIIB- Se acoplan al TFIID TFIID- Se une a la caja TATA TFIIE- Función Helicasa TFIIF- Se une al promotor TFIIH- Fosforila la RNA Pol II TFIII - Se acopla al complejo Estructura de los factores transcripcionales  Activación de los factores transcripcionales La actividad de los factores transcripcionales se regula en su mayoría por modificaciones postranscripcionales. 3- Fosforilación: consiste 1- Transcripción: se 2- Unión ligando-receptor: en la adición de un grupo 5- Liberación del inhibidor. sintetiza sólo cuando se Un factor requiere de la fosfato por una cinasa en 4- Formación de necesita y se degrada unión de un ligando para aminoacidos. complejos. rápidamente por activarse. proteólisis. Activación de los factores transcripcionales  Control del procesamiento del ARN Durante la transcripción, en organismos eucariotes se producen ARN precursores llamados tránscritos primarios o pre-ARNm, posteriormente procesados para producir una molécula de ARNm madura a través del proceso de corte y empalme (splicing).  Edición del ARN Este tipo de control postranscripcional se refiere a la modificación en una o más bases en la secuencia del ARNm maduro que provoca cambios en el mensaje original. La modificación más frecuente es el cambio de citocina por uracilo, con lo que la secuencia original se altera hasta en un 50%.  Control del transporte de ARN Transporte del núcleo al citoplasma. El ARN, como cualquier otra molécula que sale del núcleo, lo hace a través del complejo de poro. Para poder salir del núcleo, el ARN sufre tres modificaciones importantes: 1. La adición del nucleótido modificado 7 metilgualnosina en el extremo 5. 2. La adición de la cola de PoliA en el extremo 3°. 3. La eliminación de los intrones (splicing). No sale del núcleo Falta del péptido señal  Control de la traducción La traducción comienza cuando la subunidad pequeña del ribosoma reconoce el codón de inicio (AUG) en el ARNm. No se reconoce el codón de inicio (UAG)  Control de degradación del ARNm Los ARNm más inestables a menudo codifican para proteínas No caperuza reguladoras cuya síntesis cambia No cola poli A esto será rápidamente ante un estímulo. degradado El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. ¿Qué es la cromatina? Es un complejo de ADN formado por el enrollamiento del ADN en un complejo de histonas llamado nucleosoma. Estados de la cromatina: Heterocromatina Eucromatina El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. Heterocromatina: Está muy condensada e hipoacetilada, tiende a ser transcripcionalmente inactiva. Eucromatina: está acetilada y menos condensada, tiende a ser transcripcionalmente activa. El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. La actividad génica está relacionada con las pautas de superenrollamiento o condensación de la cromatina. Este cambio de estado en la cromatina se lleva a cabo en el nivel 1 de los niveles de control de la expresión génica, pretranscripción.  El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. Nivel pretranscripcional. Es necesario que el ADN se desenrolle y se separe de las histonas para que se lleve a cabo la transcripción. Cada histona tiene una cola que se extiende por fuera de la doble hélice de ADN en su extremo aminoterminal. Primer paso en la expresión génica. El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. Nivel pretranscripcional. Las enzimas encargadas de agregar residuos de acetilo a las lisinas en las histonas se denominan acetiltransferasas. La unión de un factor transcripcional al ADN recluta a una proteína, llamada coactivador, a la región de la cromatina destinada a la transcripción. El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. Nivel pretranscripcional. La acetilación de residuos de lisina en las histonas evita que las fibras de cromatina se plieguen dejando expuestos segmentos de ADN, para ser reconocidos por factores transcripcionales, y se forme el complejo basal de la transcripción. El papel de la cromatina en la transcripción. Dinamismo heterocromatina-eucromatina. Nivel pretranscripcional. El coactivador acetila, entonces, esas histonas pierden su carga positiva, liberan el ADN del nucleosoma y dejan libre el promotor, lo que permite la unión de más factores transcripcionales, ensamblándose la maquinaria de transcripción y dando inicio a este proceso. El papel de la topología de los cromosomas Actualmente se ha acumulado una serie importante de evidencias que indican que distintas regiones de la cromatina poseen propiedades diferentes y que dichas propiedades, igual que los elementos de regulación, aunque a nivel previo, tienen una influencia muy importante en la expresión diferencial de los genes.  El papel de la topología de los cromosomas Introducción a los cromosomas Los cromosomas son estructuras que contienen el material genético (ADN) empaquetado junto con proteínas de sostén, como las histonas. Están presentes en su forma más compacta durante la división celular, específicamente en mitosis o meiosis. En otros momentos, como durante la interfase, el ADN se encuentra en forma de cromatina (dispersa en el núcleo).  El papel de la topología de los cromosomas Estructura básica del cromosoma Cada cromosoma está formado por dos cromátidas, que pueden ser cromátida materna y cromátida paterna. Ambas cromátidas contienen los mismos genes en los mismos sitios, aunque no necesariamente codifican la misma información. Ejemplo: Un gen puede codificar el color de pelo, pero una cromátida puede tener la información para ser rubio y la otra para ser moreno  El papel de la topología de los cromosomas Partes del cromosoma Centrómero: Parte central que une las cromátidas. Aquí se encuentran proteínas especializadas que: Dan sostén estructural al cromosoma. Participan en la regulación de la expresión génica. Brazos del cromosoma: Son cuatro brazos (dos por cromátida) que se dividen en: Brazo corto (p). Brazo largo (q). Constricciones: Constricción primaria: Se encuentra a nivel del centrómero. Constricción secundaria: Se encuentra en cromosomas que poseen un fragmento satélite. Telómeros: Secuencias repetitivas de ADN en los extremos de las cromátidas que no codifican proteínas, pero protegen la información genética durante la replicación.  El papel de la topología de los cromosomas Importancia de los telómeros Los telómeros previenen la pérdida de información genética crucial durante la replicación celular. La pérdida progresiva de telómeros está relacionada con el envejecimiento celular y la reducción de la capacidad de replicación de las células.  El papel de la topología de los cromosomas Proteínas del cromosomas Cinetocoro: Un complejo de proteínas que se une al centrómero. Tiene dos partes: Porción intrínseca: Ancla el cinetocoro al cromosoma. Porción extrínseca: Permite la unión de microtúbulos durante la mitosis.  El papel de la topología de los cromosomas Tipos de cromosomas según la posición del centrómero Los cromosomas varían según la ubicación del centrómero: Metacéntricos: El centrómero está en el centro, dividiendo los brazos en partes iguales. Submetacéntricos: El centrómero está desplazado, creando un brazo corto y uno largo. Acrocéntricos: El centrómero está muy cerca de un extremo, formando un brazo muy corto y otro muy largo. Ejemplo: El cromosoma 1 es metacéntrico, mientras que el cromosoma 14 es acrocéntrico.  El papel de la topología de los cromosomas Cariotipo humano Los seres humanos tienen 23 pares de cromosomas (46 cromosomas en total). 22 pares de autosomas y 1 par de cromosomas sexuales: Mujer (XX): Dos cromosomas X. Hombre (XY): Un cromosoma X y un cromosoma Y. El cariotipo organiza los cromosomas según su tamaño y forma para analizar posibles anomalías genéticas.  El papel de la topología de los cromosomas Diferenciación sexual El cromosoma 23 es el cromosoma sexual que determina el sexo: XX en mujeres. XY en hombres. Los autosomas son los cromosomas que no están involucrados en la determinación del sexo.  El papel de la topología de los cromosomas Conclusion Los cromosomas son esenciales para la organización y transmisión del material genético. Su estudio nos permite comprender procesos fundamentales como la herencia, la diferenciación sexual y el envejecimiento celular.  El papel de la topología de los cromosomas De manera general, podemos citar cuatro tipos de elementos estructurales y funcionales de la cromatina con la capacidad de definir un dominio: Los sitios de hipersensibilidad a la DNasa Los elementos tipo LCR (locus control region) compuestos por uno o más sitios de hipersensibilidad Las secuencias tipo MAR/SAR que tienen la capacidad de unirse a la matriz nuclear Los delimitadores o insulators que contribuyen a definir y mantener un dominio. 2.8 Proceso de traducción Síntesis de proteínas acuerdo a la información del DNA que toma al RNAm como molde Lectura de nucleótidos a través del código genético (decodificación) Papel importante el código genético - 64 codones diferentes - Lectura 5' a 3' - Inicio del N terminal y termina en el C termina - Adición de aminoácidos es polimerización  Cada 3 bases (codón) representan un aminoácido En base a eso se pueden hace 64 diferentes combinaciones - 61 son aminoácidos y 3 marcan la terminación de la traducción  Específico y continuo: cada codón tiene un significado único y los códigos se leen de manera continua y lineal Redundante pero no ambiguo: hay aminoácidos codificados por más de un codón Degenerado: existen más tripletes o codones que aminoácidos Es casi universal  Ocurre en citoplasma con el complejo traduccional RNAm: portador de la información genética, agrupa las bases en tripletes o codones, RNAt: tamaño pequeño y estructura de bucle, encargados de transportar el aa, unión RNAt + aa es por la aminoacil-ARNt- sintetasa. El RNAt cuenta con anticodón RNAr...  Más abundante en las células y forma parte de los ribosomas Estructura secundaria Función de los ribosomas ~Permitir la union del ARNm al ARNt ~ Catalizar la transferencia del aminoacil-ARNt al peptidil-ARNt (es decir la elongación de la cadena)  Permite al ARNm, dirigir el orden de incorporación de los aminoácidos dentro de la cadena polipeptídica. Requiere complementariedad - No solamente por AU y de GC, sino también por el RNAr - Podría afectar mutaciones o no.. Interacción condón anticodón por alteraciones de la tercera base, lo cual podría ser que un ARNt puede complementarse con más de dos codones diferentes.  Fase de activación de los aminoácidos. Fase de traducción, que comprende: -Inicio de la síntesis proteica - Elongación de la cadena polipeptídica. - Terminación de la síntesis de proteínas. Mediante la accion de la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y la hidrolisis de dos moléculas de ATP (A) Unión del aminoácido (B)  No solamente es la identificación codón anticodón También se lleva a cabo la formación del complejo traduccional y formación del primer enlace peptídico Primer paso: unión de la sub unidad menor del ribosoma al RNAm con ayuda de los factores de iniciación Posteriormente asocia el aminoacil-ARNt, gracias a que el ARNt tiene en un anticodónn y el ARNm un codón Después se une la subunidad ribosómica mayor, formándose el complejo ribosomal.  Shine-Dalgarno: Secuencia en procariotas, es rica en purinas, localizada rio arriba (extremo 5') a 6 o 10 pares de base del codón de inicio en el RNAm, RNAr cuenta con secuencia complementaria Secuencia de Kozak: Secuencia que se encuentra en eucariotas e incluye el codón de inicio de la traducción,  El crecimiento de la cadena polipeptídica implica la incorporación de nuevos aminoácidos Los cuales son transportados por su aminoacil-RNAt y se adicionan al extremo carboxilo terminal de la cadena en crecimiento Es decir, el radical carboxilo del aa iniciador se une con el grupo amino del aa siguiente mediante la formación de un enlace peptídico Dicha reacción es por la peptiditransferasa Dicha reacción es cíclica y se basa en: Decodifi cacion del aminoacil-ARNt en el sitio A. Transferencia del aminoacido al peptidil-ARNt. Desplazamiento del ribosoma. En dicha reacción los factores de elongación juegan un papel importante Cuando al sitio A lee alguno de los codones de paro o tripletes sin sentido del ARNm Factores de liberación imitan al RNAt y reconocen el codón de terminación  Clase 1: También llamados factores de liberación específicos de codón (RF-1 y RF-2 para procariotas y eRF-1 para eucariotas). Clase 2: También llamados factores de liberación no específicos (RF-3 en procariotas y eRF-3 en eucariotas) que une un nucleótido de guanina Una vez terminada la traducción el RNAm queda libre para ser traducido de nuevo o el mismo RNAm es traducido por varios ribosomas de forma simultanea Dicho fenómeno se llama polirribosoma o polisoma (rosario)  Es una secuencia corta de aminoácidos que se encuentra en las proteínas y que controla la secreción y translocación de estas en todos los organismos vivos  Modificaciones post-traduccionales Son procesos que ocurren en las proteínas después de su síntesis. Estas modificaciones son cruciales para la funcionalidad, estabilidad y localización de las proteínas. La mayoría de los procesos biológicos son regulados por modificaciones postraduccionales de las proteínas, y las condiciones que interrumpen la regulación de tales acontecimientos pueden conducir al desarrollo de una enfermedad.  Acetilación puede afectar la función de las proteínas al cambiar su carga, estabilización, actividad. Sin embargo, la condición de este proceso es la reversibilidad. Siendo las desacetilasas enzimas que eliminan grupos acetilo, la acetilación y la posterior desacetilación son procesos ideales. Como regulador de la expresión génica, el metabolismo, la virulencia de los patógenos y otros procesos dependientes de la célula, la acetilación juega un papel crítico.  Carboxilación En los aminoácidos de algunas proteínas, se añade un grupo carboxilo a la cadena lateral de un aminoácido, como en el –CH+2 del aspartato, o del glutamato. La carencia de vitamina K, que participa como cofactor en la carboxilación del ácido glutámico, se debilita y da lugar a la inclusión insuficiente de ácido glutámico en la biosíntesis de aminoácidos, y una serie hemorrágica ocurre.  Metilación La metilación postraduccional de las proteínas ocurre en los nitrógenos y en los oxígenos; el donador de grupos metilo activado es la S-adenosilmetionina (SAM). La N metilación es una modificación permanente y no se conocen enzimas en los mamíferos que puedan eliminar el grupo metilo.  Fosforilación es una de las modificaciones de la proteína más comunes que ocurren en las células animales y actúa casi siempre de forma reversible (fosforilación y desfosforilación). La gran mayoría de fosforilaciones ocurren como un mecanismo para regular la actividad biológica de una proteína (regulación por modificación covalente).  Fosforilación Es una de las modificaciones de la proteína más comunes que ocurren en las células animales y actúa casi siempre de forma reversible (fosforilación y desfosforilación). La gran mayoría de fosforilaciones ocurren como un mecanismo para regular la actividad biológica de una proteína (regulación por modificación covalente).  Ensamble de proteínas en la membrana del retículo La síntesis de proteínas es el proceso por el cual las células crean proteínas a partir de aminoácidos. Este proceso es fundamental para la vida, ya que las proteínas realizan diversas funciones esenciales en la célula. - Las proteínas que se insertarán en la membrana del RE se sintetizan en los ribosomas del citoplasma. - Estas proteínas contienen secuencias de aminoácidos específicas que indican su destino en la membrana del RE.  Ensamble de proteínas en la membrana del retículo Direccionamiento al RE: - La SRP guía el complejo ribosoma-cadena naciente hacia el RE. - Este complejo se une a un receptor de SRP en la membrana del RE. Translocación: - El ribosoma se acopla a un canal proteico en la membrana del RE llamado translocón. - A medida que la proteína se sintetiza, va pasando a través del translocón hacia el lumen del RE. Modificaciones co-traduccionales: - Durante la translocación, la proteína puede experimentar modificaciones como la N-glicosilación.  Ensamble de proteínas en la membrana del retículo Inserción en la membrana: - Para proteínas de membrana, segmentos hidrofóbicos actúan como señales de anclaje o de parada de transferencia. - Estos segmentos se insertan lateralmente en la bicapa lipídica de la membrana del RE. - ⁠La orientación final de la proteína en la membrana depende de la disposición de sus dominios transmembrana y las señales topogénicas.  Ensamble de proteínas en la membrana del retículo - Proteínas mal plegadas son retenidas en el RE y pueden ser dirigidas a degradación. Modificaciones post-traduccionales: - Las proteínas pueden sufrir modificaciones adicionales como formación de puentes disulfuro o glicosilación adicional. - Una vez correctamente ensambladas, las proteínas pueden permanecer en el RE o ser transportadas a otros destinos celulares. 2.8 Trafico de Proteinas  Trafico de proteinas Al finalizar su sintesis las proteinas tienen 4 destinos a los que van a ser transportadas  Trafico de proteinas Las proteinas para llegar a su destino necesitan una secuencia de clasificacion y un receptor de clasificacion que reconozca la secuencia  Trafico de proteinas Propiedades de la secuencia señal  Trafico de proteinas Nucleares Las proteinas nucleares son transportadas por el complejo de poro nuclear (NPC) Las proteinas nucleares pueden ser importadas por la señal NLS y exportadas por las señal NES Los receptores de importacion son alfa y beta importinas y de exportacion las exportinas El sistema de transporte es dependiente de GTP y una proteina llamada Ran Es regulado por las enzimas RanGEF y RanGAP  Trafico de proteinas Mitocondriales Las proteinas mitocondriales son transportadas por el transporte postraduccional Las proteinas mitocondriales necesitan tener una secuencia señal para ser transportadas Para que entren al interior mitocondrial las proteinas deben mantenerse desplegadas Necesitan ser reconocidas por una proteinas receptoras asociadas a los complejos translocadores TOM, TIM, OXA El sistema de transporte al interior de la matriz mitocondrial requiere ATP  Trafico de proteinas Mitocondriales Complejo TOM trasnporta las proteinas mitocondriales codificadas en el nucleo hacia el espacio intermembranal o las inserta en la membrana externa Complejo TIM esta subdividido en TIM 23 Y TIM 22 TIM23 trasporta proteinas solubles hacia la matriz o las inserta en la membrana interna TIM22 media la insercion de subtipos de proteinas ( transportadoras de ATP, ADP y fosfatasas) a la membrana interna Complejo OXA media la insercion a la membrana interna de proteinas sintetizadas en la mitocondria  Trafico de proteinas Mitocondriales Trasnporte al Interior Mitocondiral La proteina se una a la chaperona HSP70 (desplegamiento) El receptor del complejo TOM reconoce la secuencia mitocondrial y libera a la HSP70 La proteina es traslocada por TOM y el complejo TIM reconoce la secuencia señal La proteina se trasloca a la matriz se elimina la secuencia señal y se obtiene la proteina madura Gasto de energia La union y liberacion de la HSP70 cistolica La traslocacion a traves del complejo TIM23 Union de HSP70 mitocondrial  Trafico de proteinas de Cloroplasto Las proteinas cloroplastos son transportadas por el transporte postraduccional y trasnmembranal Las proteinas cloroplastos necesitan tener una secuencia señal para ser transportadas Para que entren al interior cloroplasto las proteinas deben mantenerse desplegadas Necesitan ser reconocidas por una proteinas receptoras asociadas a los complejos translocadores TOC y TIC Paso a traves de las membranas requiere ATP Entra al estroma se elimina la secuencia de envio y se expone la secuencia de envio al tilacoide Entra al lumen tilacoidal y se elimana la secuencia de envio  Trafico de proteinas de Peroxisomas Las proteinas peroxisomas son transportadas por la secuencia señal SKF o SKL La secuencia señal es reconocida por el receptor peroxina PEX5 es soluble en el citoplasma Las proteinas no necesitan desplegarse para entrar el peroxisoma El receptor PEX5 se une a la proteina y la trascola al interior del peroxisoma a traves de los poros El receptor se regresa al citoplasma  Trafico de proteinas al REL Las proteinas peroxisomas son transportadas por la secuencia señal SKF o SKL La secuencia señal es reconocida por el receptor peroxina PEX5 es soluble en el citoplasma Las proteinas no necesitan desplegarse para entrar el peroxisoma El receptor PEX5 se une a la proteina y la trascola al interior del peroxisoma a traves de los poros El receptor se regresa al citoplasma  Bibliografía Salazar, A. [Adriana María Salazar Montes]. (2013). Biología Molecular.: Fundamentos y aplicaciones en las ciencias de la salud. [Digital]. McGrawHill. Jorde, L., Bamshad, M., & Carey, J. (2011). Genética médica + StudentConsult (Cuarta edición). Elsevier España. Unani. (2020, 16 abril). CROMOSOMAS: Estructura, clasificación y función| CICLO CELULAR 1/3 [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=3Lycm2lru5I