DNA Replication & Transcription
In principle: La replicación del ADN es semi conservadora
«descomprimir» los enlaces H, desenrollar las hebras,
nucleótidos complementarios añadidos a las hebras existentes
Después de la replicación, cada doble hélice tiene una «vieja» & una «nueva» hebra
El ADN no es el «Código Genético» para las proteínas
La información en el ADN debe ser transcrita primero en ARN
La transcripción del ARN mensajero hebra de PLANTILLA de ADN
& por lo tanto, co-lineal con hebra de sentido de ADN
ADN & Las síntesis de ARN ocurren solo en la dirección de 5 ‘ 3′
Síntesis de ADN en procariotas:
Los nucleótidos se añaden simultáneamente a ambas hebras, pero
El ADN crece en la dirección de 5′ 3′ SOLAMENTE
(animación MGA2 en línea)
Distinguir:
Replicación: duplicación de una molécula de ADN de doble cadena (dsDNA)
una «copia» exacta de la molécula existente (cf. copia xerox)
Síntesis: creación bioquímica de una nueva molécula de ADN monocatenario (ADNss)
una «copia» complementaria de base de una hebra existente (cf. copia de masilla tonta)
solo se produce en la dirección de 5′ 3 ‘
Tarea #5
Síntesis de ADN en procariotas
Formación de bifurcación de replicación en el origen de la replicación
proporciona dos plantillas de ADN monocatenario (ssDNA)
bifurcaciones de replicación múltiple (replicones)
Síntesis de imprimación de ARN
Adición de dNTPs por la polimerasa de ADN (DNAPol III) solo en el extremo 3′
síntesis continua en la hebra principal
síntesis discontinua en la hebra rezagada
Fragmentos de Okazaki
corrección de pruebas de 3′5′ de actividad de exonucleasa
líder & síntesis de hebras rezagadas simultáneamente
Un único DNAPol III dimérico replica ambas hebras
Escisión del primer de ARN por DNAPol I
ligación (conexión) de extremos de fragmentos en huecos por ligasa de ADN
Síntesis de ADN en eucariotas
Los genomas eucarióticos son mucho más grandes
la síntesis de ADN eucariótico es más eficiente:
Más moléculas de DNAPol, velocidad de síntesis más lenta, más replicones en múltiples cromosomas
Transcripción: síntesis de ARN mensajero (ARNm) (animación MGA2 en línea)
Qué es un «Gen»»
ARN transcrito a partir de ADN por ARN Polimerasa (RNAPol I)
(1) Reconocimiento de la unidad transcripcional: ~ ‘gen’
Promotores – secuencias cortas de ADN que regulan la transcripción
típicamente ‘aguas arriba’ = ‘hacia la izquierda’ desde el extremo 5′ de la hebra sensorial
(2) Iniciación & Alargamiento
ARNm sintetizado 5′3′ de la hebra plantilla de ADN
Secuencia de ARNm por lo tanto hebra homóloga al sentido del ADN
Colineal: «alineación»de cadenas de sentido de ARNm y ADN
(en procariotas, pero no eucariotas: ver más abajo)
Proceso similar a la replicación de ADN , excepto
No se requiere imprimación
La transcripción puede ocurrir de cualquiera de las cadenas
La mayoría del ADN no se transcribe en ARN
(3) Terminación
Regulación de la transcripción
En procariotas, transcripción & la traducción puede ocurrir simultáneamente
En eucariotas, la transcripción ocurre en el núcleo
la traducción ocurre en el citoplasma (ver la siguiente sección):
El ARN debe cruzar la membrana nuclear
transcripción & la traducción está físicamente separada
la transcripción de ARN primario se procesa ampliamente
ARN nuclear heterogéneo (hnRNA) ARNm
El procesamiento posterior a la transcripción del ARN eucariótico es complejo
promotores & potenciadores determinan la iniciación & tasa de control
«casquillo'(7-metil guanosina, 7 mg) añadido al extremo 5′
‘ cola’de poli-A (5′-~~~AAAAAAAAA-3′) añadido al extremo 3’
‘ empalme’de arNHN : los genes eucarióticos son equivalentes de secuencia de ADN intrón»divididos»
eliminados del arNHN : equivalentes de secuencia de ADN de exones»intervinientes»
representados en ARNm: «expresados» en proteína
1 ~ 12 de exones / ‘gen’
> El 90% de la transcripción puede ser ‘empalmado’
El mecanismo de empalme utiliza sitios de donante y aceptor
Genes eucarióticos & ¡El ARNm no es colineal!
La hibridación ADN / ARN produce heteroduplexos
Bucle de salida de intrones de ADN
El par de exones de ADN con ARNm
Los exones eucarióticos pueden estar ampliamente separados
El empalme alternativo de la misma transcripción produce diferentes productos
Se combinan diferentes regiones de exones como diferentes ARNm
Las combinaciones alternativas de exones difieren funcionalmente
Tarea #6: Resolución de problemas con ADN & ARN
Problema de tarea en curso:
¿Qué es un ‘gen’? ¿Cómo modifican el concepto los descubrimientos de (1) intrones y exones y (2) empalmes alternativos en genomas eucarióticos?