EL MATERIAL GENÉTICO ¿DÓNDE SE ENCUENTRA EL

EL MATERIAL GENÉTICO
¿DÓNDE SE ENCUENTRA EL MATERIAL GENÉTICO?
CÉLULANÚCLEOCROMOSOMASGENADN
El ADN o ácido desoxirribonucleico es una doble cadena
helicoidal de desoxirribonucleótidos enfrentados así: A-T,
C-G. No hay U. Se encuentra en el núcleo de la célula. Las
dos cadenas de ADN son antiparalelas, porque son
complementarias: si una va en sentido 5’3’ hacia la
derecha, la otra se dice que va en sentido opuesto 3’5’
hacia la derecha también.
E
ESTRUCTURA DEL ADN
LAS CADENAS DE ADN SON ANTIPARALELAS
Desoxirribonucleótidos: fosfatos de A/G/C/T
El ARN o ácido ribonucleico es una cadena simple de ribonucleótidos A,C,G,U. No
hay T. No es el material genético propiamente dicho pero sirve como intermediario
para la síntesis de proteínas.
ESTRUCTURA DEL ARN
Ribonucleótidos: fosfatos de A/G/C/U
COMPARACIÓN DE ADN Y ARN
Nucleótido = Nucleósido + ácido ortofosfórico (llamado grupo
fosfato, H3PO4)
Nucleósido = base nitrogenada (adenina-A, guanina-G,
citosina-C, timina-T, uracilo-U) + azúcar pentosa (de cinco
átomos de carbono: ribosa-R, desoxirribosa-dR)
Bases complementarias: A/T/U son complementarias y
C/G
A
REPLICACIÓN:
ahora tenemos 1 dosis de ADN
 tiene lugar en el núcleo
 el ADN se duplica en la fase S del ciclo celular
 se necesita:
a) enzimas
b) desoxirribonucleótidos
c) replicones, que son secuencias de unos diez desoxirribonucleótidos para
empezar a replicar
d) proteínas
 fases:
1. inicio: unos enzimas desenrollan y abren la doble hélice (2 cadenas de
ADN). Otros enzimas las mantienen abiertas. Se forma una burbuja de
replicación que avanza como una onda por el ADN.
2. elongación: actúan las ADN-polimerasas, que van añadiendo
desoxirribonucleótidos en sentido 5’3’mientras van leyendo cada una
de las dos cadenas en el sentido 3’5’. Una cadena de ADN se replica de
forma continua y la otra de forma discontinua, porque son
antiparalelas. (pensad en ello)
REPLICACIÓN DEL ADN. UNA CADENA SE DUPLICA DE FORMA
CONTINUA Y LA OTRA DE MANERA DISCONTINUA (POR
FRAGMENTOS DE OKAZAKI). ESTOS FRAGMENTOS DESPUÉS
SON UNIDOS POR ENZIMAS Y EL RESULTADO ES UNA NUEVA
CADENA COMO LA QUE SE FORMA A PARTIR DE LA QUE LO
HACE DE MODO CONTINUO
3. fin: cuando se acaba se acabó y la célula tiene dos dosis de ADN para
poder hacer la mitosis, para que cada célula hija tenga 1 dosis de ADN,
como es normalmente.
ahora obtenemos 2 dosis de ADN
B
EXPRESIÓN GÉNICA:
GRÁFICO QUE ILUSTRA EL PROCESO DE TRANSCRIPCIÓN (EN
NÚCLEO) Y EL DE TRADUCCIÓN (EN CITOPLASMA)
B1
TRANSCRIPCIÓN: ADN ARNm
ahora tenemos 1 cadena de ADN (la que tiene significado)
tiene lugar en el núcleo
se necesita:
a) enzimas:
 ARN-polimerasa I  para el ARNr (ribosómico)
 ARN-polimerasa II  para el ARNm (mensajero)
 ARN-polimerasa III  para el ARNt (de transferencia)
 y para el ARNr (ribosómico pequeño)
b) ribonucleótidos de A/G/C/U
el ARNm se va formando con enlace éster
fases:
1. inicio: en el ADN hay una secuencia de bases que dicen a la RNA-polimerasa
II que tiene que unirse justo allí.
2. continuación: la RNA-polimerasa II lee en dirección 3’5’ una sola de las dos
cadenas de ADN (la que tiene significado), y se va formando ARNm en
dirección opuesta 5’3’. Este enzima pone los ribonucleótidos.
FORMACIÓN DE UN ARNm A PARTIR DE UNA CADENA DE ADN (LA QUE TIENE SIGNIFICADO)
3. fin: como en el incio, la RNA-polimerasa II reconoce una secuencia de bases en
el ADN que dice que pare el proceso. Entonces se separa el enzima del ADN.
ahora obtenemos ARNm
Este ARNm sirve directamente como base para formar las proteínas en
organismos pequeños. Pero en organismos superiores tiene que madurar.
En este proceso de maduración hay enzimas que cortan y quitan los
intrones del ARNm maduro y sólo unen los exones.
Intrón: parte de ADN que no tiene significado
Exón: parte de ADN que tiene significado
ahora obtenemos ARNm maduro
B2
TRADUCCIÓN: ARNm  proteína
ahora tenemos 1 cadena de ARNm maduro
tiene lugar en el citoplasma
se necesita:
a) ribosomas (están formados por ARNr y proteínas)
b) ARNm maduro
c) aa (aminoácidos = péptidos)
d) ARNt
e) energía y enzimas
Cada ribosoma está formado por:
-1 subunidad pequeña
¿Qué hace? Se une al RNAm
-1 subunidad grande
¿Qué hace? Se une a los aa, por el ARNt
TIPOS DE ARN
POSICIÓN ENFRENTADA DEL CODÓN DEL ARNm
Y EL ANTICODÓN DEL ARNt. FIJARSE EN QUE EL
ARNt LLEVA EL aa EN EL EXTREMO CONTRARIO
codón: secuencia de tres bases nitrogenadas del ARNm maduro
anticodón: secuencia de tres bases nitrogenadas del ARNt,
complementarias a las del codón y que lo reconocen
 fases:
1. activación de los aa: los aa del citoplasma se activan con gasto de energía y se
quedan así unidos a un ARNt.
2. inicio: la subunidad pequeña de un ribosoma se une al ARNm maduro según
una secuencia de bases que da la señal para hacerlo y a todo esto se le une la
subunidad grande de un ribosoma que lleva el primer aa (metionina).
3. elongación: llega otro ARNt con otro aa unido y se forma el enlace peptídico
entre los aa-aa. Luego el ribosoma se desplaza la distancia de 1 codón hacia un
lado y entra otro ARNt con su aa. A veces, muchos ribosomas trabajan sobre un
mismo ARNm maduro. Así, a partir de un solo ARNm maduro se pueden
formar varias copias de una misma proteína, y si luego estas copias se cortan o
se procesan, se pueden obtener proteínas diferentes.
SENTIDO EN EL QUE SE
DESPLAZA EL RIBOSOMA
SOBRE EL ARNm
4. fin: hay un codón que sirve de señal de parada de la traducción. Los ARNt y
ARNm se separan de los ribosomas y las subunidades de los ribosomas se
separan.
GRÁFICO QUE ILUSTRA EL MOVIMIENTO DE UN
SOLO RIBOSOMA SOBRE UNA CADENA DE
ARNm EN DIFERENTES TIEMPOS DURANTE LA
FASE DE ELONGACIÓN
ahora obtenemos cadenas polipeptídicas (proteínas)
NOTA: Las cadenas polipeptídicas luego se procesan o se unen entre ellas
y forman las proteínas. Por medio del proceso de expresión génica, los genes
se expresan en proteínas. Es muy importante darse cuenta de que el código
genético (formado por secuencias de bases nitrogenadas) “quiere decir algo*”.
Si se dan mutaciones en el proceso de expresión génica o replicación, las
proteínas finales pueden no funcionar bien. También es importante reconocer
la importancia de estos procesos porque todas las reacciones químicas de
nuestro cuerpo están realizadas por enzimas, que son proteínas que se
obtienen por medio del proceso de expresión génica.
características del código genético:
1. es universal: es igual para todos los organismos, con alguna
excepción. Esto da la idea de un origen evolutivo común
2. es degenerado: varios codones cadifican para 1 mismo aa. Eso
significa que hay codones sinónimos, con excepciones
3. no presenta imperfección: 1 codón no puede codificar para 2
aa diferentes
4. no hay solapamiento: cada codón empieza dónde acaba el
anterior, de 3 en 3 y siempre así. Si hay señales de inicio
intercaladas en una misma traducción, esto da resultado a
proteínas de diferente longitud
EL CÓDIGO GENÉTICO
EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPRESIÓN GÉNICA (CUIDADO QUE LA TRANSCRIPCIÓN TIENE LUGAR EN EL NÚCLEO Y
LA TRADUCCIÓN EN EL CITOPLASMA, AUNQUE EN ESTE DIBUJO ESTÉN JUNTAS):
LOS GENETISTAS