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Mutaciones en el ADN
• Aunque el proceso de duplicación es muy
acucioso, algunas veces se cometen errores.
Mutaciones
• Repentinamente ocurren alteraciones al azar del
ADN original, que cambian el genotipo
• Puede ser tan simple como un nucleótido
equivocado
• Este cambio puede constituir un daño o un
beneficio
• Puede ser causado por factores químicos o
ambientales - mutagenos
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Agentes mutagénicos
• Un numero de factores son sospechosos de causar
mutaciones en el genoma.
Radiación
Ionizante: rayos X, rayos γ, rayos cósmicos
No ionizantes: luz UV
Químicos
Reacciona con las bases: formaldehído
Análogo a bases: 2-aminopurina, 5-bromouracilo
Colorantes de acridina: proflavina
Agentes alquilantes: gas mostaza
Otros: cancerigenos
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Mutación y reparación
• Las células contienen muchos mecanismos de
reparación.
Por ejemplo en levaduras existen por lo menos 50
enzimas de reparación
Luz UV (luz de alta energía)
• Causa la formación de dímeros de timina
• En bajos niveles puede ser reparado
• En altos niveles puede causar la muerte
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Photodimerización
La exposición a la
luz UV puede
causar la unión
covalente de
timinas adyacentes
Esto resulta en la
distorsión de la
molécula de ADN y
ruptura de los
enlaces de
hidrogeno con la
adenina
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Luz UV
dímeros de
timina
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Corte de un fragmento
de 12 nucleótidos por
una endonucleasa
uvrABC
Síntesis de ADN por
ADN polimerasa I
Unión por
ADN ligasa
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Reparación de los dímeros de timina en E.coli
Para reparar el daño, una enzima
fotoreactiva se une a los dímeros
de timina
La luz visible activa
la enzima
que rompe
el dímero,
restaurando
la estructura original
La enzima es entonces
liberada del ADN reparado
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mutación
Exonucleasa I
ADN polimerasa III
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Clases principales de ARN
ARN mensajero – mARN
Copia de la información genética del ADN.
Se usa como molde para hacer las proteínas.
ARN de transferencia – tARN
Moléculas de ARN pequeñas (70-90 bases)
Usadas para llevar el aminoácido correcto al sitio
de la síntesis de proteína
ARN ribosomal – rARN
La plataforma para la síntesis de proteína.
Mantiene en su lugar el mARN y ayuda a
ensamblar las proteínas.
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Modelo de ARN de transferencia
tARN es una
molécula
relativamente
pequeña comparada
con las otras formas
de ARN – 70-90
bases.
Su función es
transportar los
aminoácidos al sitio
de la síntesis de
proteínas
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Síntesis de ARN
Solamente una porción de
una hebra de ADN es usada
para hacer alguno de los
ARN.
Se necesita una forma de
decir donde comienza y
donde termina la
trascripción.
Usa un sistema de
secuencias promotora y de
termino.
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Síntesis de ARN
En el primer paso,
ARN polimerasa se une a
una secuencia promotora
en la cadena de ADN
Esto asegura que la
trascripción ocurra en el lugar y
dirección correcta
La reacción
inicial es
separar las
dos hebras
del ADN
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Síntesis de ARN
Secuencia
de inicio
Secuencia
especial de
bases en el ADN
indican donde
comienza y
donde termina la
síntesis de ARN
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Secuencia
de termino
Síntesis de ARN
Una vez que la
secuencia de
termino es
alcanzada, la
nueva
molécula de
ARN y la
enzima ARN
sintetasa son
liberadas
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SECUENCIAS DE UN PROCESO DE TRANSCRIPCIÓN
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RNA POLIMERASA DE PROCARIOTES
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Subunidades de la ARN polimerasa de E.coli
Subunidad
Gen
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Numero
Masa (kDa)
ESTRUCTURA
DE LA RNA
POLIMERASA
Hélice con el
rol de
reconocer la
región -10
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COMPARACIÓN DE LA
ESTRUCTURA DE LAS RNAs
POLIMERASAS
ARN polimerasa de
procariontes
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ARN polimerasa de
eucariontes
RNA polimerasas de eucariotes
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ADN desdoblado
ADN doble
hélice
(17 pb abiertos)
ARN polimerasa
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PROCESO DE LA TRANSCRIPCIÓN
ARN polimerasa
Hebra molde
Reenrrollamiento
ARN
Naciente
Hélice híbrido
ARN-ADN
Movimiento
de la
polimerasa
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Hebra
codificada
Sitio
elongación
Desdoblamiento
Burbuja de trascripción
Hebra no
molde
polimerasa
Reenrrollamiento
desdoblamiento
Hebra
Molde
Híbrido
ARN/ADN
Dirección de la
trascripción
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Sitio activo
TIPO DE ENRROLLAMIENTO
DEL ADN DURANTE LA
TRANSCRIPCIÓN
Superenrrollamiento
negativo
Superenrrollamiento
positivo
Dirección de la
trascripción
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REGIONES PROMOTORAS
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Aquí
comienza la
trascripción
REGIONES PROMOTORAS
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Promotor estándar
Promotor de “heatshock”
Promotor
deficiencia de
nitrógeno
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UNION
Formación
del complejo
cerrado
Formación
del complejo
abierto
INICIO
Inicio de la
transcripción
Liberación del
promotor
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FINALIZACIÓN DEL PROCESO DE
TRANSCRIPCIÓN
termino
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SEÑAL DE TERMINO
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TERMINO DEPENDIENTE DEL FACTOR RHO
proteína
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ARN polimerasa
INHIBIDOR DEL PROCESO DE
TRANSCRIPCIÓN
Rifampicina
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Región promotora de
Eucariotes
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INICIO DE LA
TRASNCRIPCIÓN
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FACTORES DE
TRANSCRIPCIÓN
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FINALIZACIÓN
DE LA
TRANCRIPCIÓN
ARN polimerasa
molde
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ADN molde
ARN naciente
Señal de ruptura
Corte por
especificas
endonucleasas
Adición de una cola
por poli (A)
polimerasa
Precursor poliadenilado de mARN
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PROCESAMIENTO POST TRANSCRIPCIONAL
Transcripción
y Capping
Trascrito
primario
Transcripto
primario
completo
Ruptura,
poliadenilación
y splicing
mARN
maduro
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ARN polimerasa
Secuencia final
no codificado
Genes Eucarióticos
Trascrito primario
trascripción
remoción de intrones
ARN
maduro
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Sellado del trascrito
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ESTRUCTURA DE UN INTRÓN
Sitio de
corte
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Sitio de
ramificación
Sitio de
corte
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PROCESO DE
SPLICING O
CORTE Y
EMPALME
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PARTICIPACIÓN
DE
RIBONUCLEOPROTEINAS
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Sitio de
ramificación
Spliceosoma completo
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Duplicación
Trascripción
Trascripción
reversa
Traducción
Proteína
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ADN
célula
huésped
Trascripción
Trascrito
primario
traducción
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Núcleo
Trascrito
primario
procesamiento
citosol
transporte
Ribosoma
Ribosoma
Proteína
naciente
procarionte
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Proteína
naciente
eucarionte