Transcripción y Traducción: Procesos Clave en la Expresión Genética
Transcripción
¿Cuántas ARN polimerasas tienen los eucariotas?
Los eucariotas tienen 3 ARN polimerasas.
¿Cuándo se inicia la transcripción?
La transcripción se inicia cuando la ARN polimerasa encuentra un promotor en el ADN.
Flujo de información genética
El flujo de información genética es: ADN → ARN → Proteínas.
Terminación de la transcripción en procariotas
La terminación de la transcripción en procariotas ocurre cuando la ARN polimerasa llega a una secuencia palindrómica.
Cadena molde para la síntesis de ARN
El ARN se sintetiza a partir de la cadena molde del ADN.
Terminación de la transcripción en eucariotas
La terminación de la transcripción en eucariotas es un proceso más complejo que involucra la unión de exones y otros factores.
¿Cuántas ARN polimerasas tienen los procariotas?
Los procariotas tienen una ARN polimerasa.
¿Qué es la retrotranscriptasa?
La retrotranscriptasa es una enzima que sintetiza ADN a partir de ARN.
Molécula intermediaria entre genes y proteínas
El ARN actúa como intermediario entre los genes y las proteínas.
ADN polimerasas de los procariotas (falsas)
Las siguientes afirmaciones sobre las ADN polimerasas de los procariotas son falsas:
- Son idénticas a las de los eucariotas.
- Incorporan el desoxirribonucleótido al extremo 5′ de la cadena molde.
- Eliminan los fragmentos primer y los sustituyen por ADN.
Fragmentos primer o cebadores
Los fragmentos primer o cebadores son pequeños fragmentos de ARN que se eliminan al final del proceso de replicación del ADN.
Afirmación falsa sobre el código genético
La siguiente afirmación sobre el código genético es falsa: Cada codón codifica para más de un aminoácido.
Preguntas sobre la transcripción
¿Para qué sirve la transcripción?
La transcripción sirve para sintetizar moléculas de ARN a partir de ADN.
¿Cómo se llaman las enzimas que intervienen en la transcripción?
Las enzimas que intervienen en la transcripción se denominan ARN polimerasas.
Modo de actuación de las ARN polimerasas
Las ARN polimerasas se unen a la región promotora del ADN, separan las dos hebras y unen nucleótidos para formar una cadena de ARN. La transcripción termina cuando la ARN polimerasa alcanza la región terminadora.
¿En qué parte de la célula tiene lugar la transcripción?
En los eucariotas, la transcripción tiene lugar en el núcleo. En los procariotas, ocurre en el citoplasma.
Función de la región promotora
La región promotora marca el lugar donde comienza el gen y el nucleótido donde debe iniciarse la transcripción. En ella se une la ARN polimerasa y separa las 2 hebras formando una burbuja de transcripción.
Maduración del ARNm
La maduración del ARNm, que incluye la adición de un nucleótido, solo sucede en las células eucariotas.
Transcripción en procariotas vs. eucariotas
**Procariotas:**
- Se realiza mediante las enzimas ARN polimerasas.
- Puede suceder simultáneamente a la traducción.
**Eucariotas:**
- Se realiza mediante las enzimas ARN polimerasas.
- Se inicia en regiones llamadas promotores.
- El ARNm se procesa antes de la traducción.
Traducción
Proceso representado
El proceso representado es la traducción, específicamente la fase de elongación.
Preguntas sobre la traducción
¿Qué proceso se está llevando a cabo?
Traducción.
¿Cuáles son las tres fases de la traducción?
Iniciación, elongación y terminación.
Transcripción en procariotas
La transcripción en procariotas se realiza mediante enzimas ARN polimerasas y sirve para formar todos los tipos de ARN.
Elementos señalados en el diagrama
ARNm, subunidad pequeña, ARNt sitio A y sitio P.
Pasos siguientes en la traducción
- La molécula de aminoacil ARNt se une por su triplete anticodón al codón del ARNm.
- Se establece un enlace peptídico entre los aminoácidos.
- El ribosoma se trasloca y el ARNt del sitio P sale.
Mutaciones
Trisomía
La trisomía es una mutación genómica aneuploide (2n+1) en la que un cromosoma se encuentra por triplicado. Ejemplos: síndrome de Down, síndrome de Edwards, síndrome de Patau.
Triploidía
La triploidía es una mutación genómica poliploide en la que existen 3 juegos cromosómicos. Ocasiona un aumento del tamaño celular. Ejemplo: plátanos.
Activación de los aminoácidos
Los aminoácidos se unen al extremo 3′ de una molécula de ARN de transferencia (ARNt). Las moléculas obtenidas se denominan aminoacil ARNt y son necesarias para el proceso de traducción. Las enzimas que intervienen en el proceso se llaman aminoacil ARNt sintetasas.
Esquema de activación de aminoácidos
aa + ATP (AMP) + ARNt → aminoacil ARNt + AMP (PPi)
Duplicación del ADN
¿Qué se obtiene en la duplicación del ADN?
Dos moléculas de ADN iguales.
Finalidad biológica de la duplicación del ADN
Obtener a partir de una molécula de ADN única dos o más réplicas de ella para que cada una de las células hijas tengan el material genético en forma equitativa.
Primer o cebador
Es una cadena corta de ADN (40 o 50 nucleótidos) necesaria para iniciar la síntesis de ADN.
Enzimas de la duplicación del ADN
a. Topoisomerasa
b. Helicasa
c. ADN monocatenario
d. Primasa
e. ADN polimerasa III
1. Hebra conductora
2. Hebra retardada
3. ADN cebador
4. Fragmento de Okazaki
Elongación de la traducción
Etapas de la elongación
**Unión de un aminoacil ARNt al sitio A:** Esto es posible si el anticodón del ARNt es complementario del codón del ARNm que se encuentra allí.
**Formación del enlace peptídico:** Se produce la unión entre los dos aminoácidos gracias a la enzima peptidiltransferasa.
**Translocación del dipeptido al sitio P:** El ribosoma se desplaza sobre el ARNm y el segundo codón con el ARNt fijado sobre él pasa al sitio P.
Quimiosíntesis vs. Fotosíntesis
**Quimiosíntesis:**
- El agua es el resultado.
- Crea su propio alimento.
- Lo realizan los microbios.
- Es un proceso químico.
**Fotosíntesis:**
- El agua es necesaria.
- Transforma materia inorgánica a orgánica.
- Lo realizan las plantas.
- Es un proceso natural.
Biotecnología tradicional o microbiología industrial
La biotecnología tradicional comprende un conjunto de procesos industriales en los que se cultivan microorganismos a gran escala para obtener productos comerciales útiles para el ser humano.
Microorganismos en la fabricación del pan
Levaduras de la especie Saccharomyces cerevisiae.
Actuación de las levaduras en la elaboración del pan
Realizan una fermentación alcohólica a partir de los hidratos de carbono de la harina del trigo.
Eliminación de sustancias tóxicas por microorganismos
La eliminación de sustancias tóxicas por la acción de microorganismos se llama biorremediación. Ejemplo: bacterias Pseudomonas que utilizan compuestos xenobióticos como nutrientes.
Microorganismos en el tratamiento de aguas residuales
Se utilizan para eliminar la materia orgánica y los productos tóxicos presentes en las aguas residuales mediante diversos tratamientos de fermentación.