Tema 29 - MATERIAL GENÉTICO

   Bueno pequeñ@s futur@s enfermer@s!!! el temario ha llegado a su fin....por último publicaros como temario para completar la asignatura, MATERIAL GENÉTICO.

   A partir del ADN se forman los ARNm,t,r. Los ARN ribosómicos se asocian a unas proteínas y convirtiéndose así en el centro de lectura de los ARNm.

   Se formara la proteína con la unión sucesiva de los aa, aa que se colocan debido al código que esta en el ARNm.

   El ARN se forma y se eliminaran secuencias, de los extremos y también regiones internas (secuencias sin valor) intrones. Y los exones se unirán para constituir el ARN maduro.

  Y este será el portador de las claves para la aportación de los aa. Esta secuencia de aa que se forma también sufrirá una maduración, se modifican radicales, se cortan, extremos y partes internas. Y posteriormente la proteína se plega.

  Pueden ocurrir fallos a lo largo de todos estes mecanismos, agentes químicos, errores de los propios sistemas enzimáticos. Algunos se pueden solucionar y otros no, produciendo mutaciones, que pueden pasar desapercibidas o ser graves.

  Ejemplo: en una célula madre se produce meiosis, en la producción del ovulo: replicación, recombinación, reparación.

  En otra célula madre se produce meiosis, en la producción del espermatozoide: replicación, recombinación, reparación.

 Si esto ocurrió bien, tras la fecundación del ovulo, la célula empezara a dividirse, mitosis. Si hemos heredado la información correcta pero por influencias químicas se produce un fallo en el ADN de una célula, un cambio de una base, se formará el ARNm y se irán colocando ribonucleótidos complementarios de los desoxirribonucleótidos del ARN.

  Si en el proceso de maduración se elimina la secuencia en la que estaba el error va pasar desapercibida.

  Si no se elimino el error: se leerán las claves de los tripletes y se colocaran los aa y donde esta el error se coloca el aa incorrecto. En el proceso de maduración de la proteína si elimina esta parte, la mutación pasara desapercibida.

  Si no es eliminada: la proteína se pliega y no hay variación en el pliegue. Sigue siendo desapercibida.

 Si hace que pliegue de distinta manera pero no muy cambiada, sólo le resta capacidad a la proteína, la proteína no puede unirse bien al sustrato.  Si la mutación forma parte del centro activo de la proteína, inutiliza a la proteína completamente.

  También puede ser que ese aa mutante pueda hacerle un beneficio a la proteína, ayudándola a adaptarse al medio, dándole una característica particular beneficiosa.

  También puede ser que en la duplicación se dea una inserción con lo qu aparece en la proteína mas aa de los que corresponda.

  La mutación podía darse en el codon iniciador AUG y ya no se sintetizaría.

  Si la mutación se da en los codones de terminación por lo que se sintetiza muchos mas aa de los normales.

  El ADN gobierna la vida de la célula y tiene la capacidad de duplicación. Replicación y trascripción= dos propiedades muy importantes.

  Los enlaces entre una base y otra son interacciones débiles A-T  G-C.

  El proceso de duplicación tiene lugar en todos los cromosomas al mismo tiempo.

REPLICACION

   Es una macromolécula informativa adecuada para guardar y conservar la información genética.

  Un conjunto de enzimas especializados colaboran en la duplicación del ADN y se elabora una molécula idéntica.

  Las dos hebras de ADN tienen que separarse y romper los enlaces de H para que el complejo enzimático se asiente en un origen y comenzar la replicación, formando la horquilla de replicación. Para que estos enlaces se rompan tienen que intervenir las HELICASAS, que son las encargadas de romperlos, son las que abren paso, van por encima de la burbuja.

  Al desenrollarse la velocidad de giro al desenlazarse será muy grande por eso es necesario que se realices algunos cortes en las hebras y así la velocidad de giro será menor.

  Las que realizan estos son las TOPOISOMERASAS que son las encargadas de eliminar las tensiones. Más tarde también serán las que vuelvan a empatar las cadenas nuevamente.

  Las proteínas SSB son las encargadas de estabilizar la estructura y mantener las dos hebras separadas.

  Es necesario que en el medio haya desoxirribonucleótidos para ir uniendo y elaborar la cadena.

Para que se empiece a formar la cadena nueva es necesario un cebador que es un corto fragmento de ARN sintetizado por la PRIMASA.

 A continuación la ADN POLIMERASA III es la encargad del crecimiento de la hebra, esta polimerasa capta los desoxirribonucleótidos, los prueba y si son complementarios si encaja, se formara el enlace, así sucesivamente. Sintetiza una fibra de ADN a partir del molde, siempre en dirección 5´-3´. A esta hebra que se esta sintetizando de forma continua se le llama hebra conductora. Y a la otra hebra retardada o discontinua (la otra fibra que es antiparalela) (también se sintetiza un cebador y luego la polimerasa III sintetiza la cadena en trozos denominados fragmentos de Okazaki)

  Al terminar, intervienen la enzima ADN POLIMERASA I que tiene dos funciones importantes.

  Actúa de exonucleasa eliminando cebadores y rellena los huecos que queda al eliminar los cebadores. Y finalmente las ADN LIGASAS unen los fragmentos de la cadena ya formada.

  La cadena molde mas la complementaria recién formada adopta estructuras de doble hélice.

Durante la replicación si se une un nucleótido no complementario, si se produce un error. Las enzimas exonucleasas lo detectan y lo eliminan.

• ENDONUCLEASAS: detectan y cortan el error
• EXONUCLEASAS: eliminan el fragmento
• ADN POLIMERASAS: sintetizan la parte correspondiente del segmento eliminado
• ADN LIGASAS: unen los fragmentos al resto de la cadena.

  Las adeninas de la hebra recién formada no están metiladas.

   TRANCRIPCION

  El proceso de trascripción es la síntesis de ARN, se necesita una hebra de molde, la hebra que se utiliza recibe el nombre de hebra negativa, la otra sería la hebra no molde, es la que no se copia. Esto no quiere decir que todas las secuencias informativas se tomen de la misma hebra.

  El proceso de trascripción no  necesita de un cebador, el inicio viene marcado en el gen por el llamado promotor o región promotora.

  Después de unirse al promotor la enzima ARN POLIMERASA II se va desplazando a lo largo de la hebra, del molde en dirección 3´-5´ y va sintetizando el ARN en dirección 5´-3´.

   En este proceso no intervienen, las helicasas, ni las topoisomerasas, ni las proteínas SSB. Solo interviene la ARN POLIMERASA que es la que se encarga de todo.

• La ARN POLIMERASA I se encarga de la síntesis del ARNr
• La ARN POLIMERASA II se encarga de la síntesis del ARNm
• Y la III del ARNt.

  El ARNm una vez sintetizado cuando llega al puente de terminación la ARN polimerasa se disocia y la cadena de ARN queda libre, volviéndose a restablecer las cadenas de ADN.

  El ARNm primario aun no esta listo tiene que sufrir un proceso de maduración.

  En este proceso de maduración en el extremo 5´ se le añade una estructura denominada CASQUETE y en el 3´ se le añade una secuencia la  COLA POLI A se le añaden para proteger al ARN frente el ataque de enzimas.

 Luego se producen cortes enzimáticos, perfectamente dirigidos. Los intrones son las secuencias no informativas y no útiles por lo tanto son cortadas, y los exones que son secuencias informativas serán empalmadas mediante la enzima ARN LIGASA. Es un mecanismo de corte y empalme.

  Los ARNm pueden seguir distintas líneas de maduración que se obtengan distintos productos. Para que siga una línea u otra se dice hoy en día que es el medio ambiente en el que intervienen en que coja una u otra.

 Así de una secuencia informativa se pueden obtener distintas proteínas (dependiendo de la línea de maduración que se tome, pueden ser mas simples o mas complejas)

  En procariotas solo hay un tipo de ARN en eucariotas tres.

  El ARNm es más estable en eucariotas y tiene un tiempo de vida mejor.

   SINTESIS DE PROTEINA: TRADUCCION

            

 Los ribosomas son los encargados de leer la información del ARN. Se encuentran separados en subunidades que se asocian para la síntesis. Las dos subunidades del ribosoma se asocian y el ARNm se va desplazando por este.

  Las bases nitrogenadas del ARNm van a ser leídas de tres en tres por tripletes, o lo que es lo mismo codones.

  Se van creando pequeñas secuencias que van orientadas al retículo endoplasmático, en el interior sufrirían modificaciones como procesos de hidroxilación y serán empaquetados e enviados al AG mas de una clave distinta será la misma clave para el mismo aa.

  Todos los aa que tienen que constituir la proteína, todos tienen que estar presentes al inicio de la proteína.

  La síntesis consta de varias fases:

  La fase de activacion, más la de iniciación:

  Consisten en la puesta en contacto de ARNt con su aa correspondiente, existe un enzima denominado aminoacilsintetasa por cada aa que posee dos centros de reconocimiento, por un lado reconoce el aa y por el otro el ARNt y cataliza la asociación de ambos.

  Una vez se asienta el ARN en los ribosomas, comienzan la pruebas con los ARNt si se complementan las bases forman el apareamiento. El ARN se comienza a leer por el extremo donde esta el codon iniciador (AUG). El ARNt que lleva el codon complementario al  codon iniciador se une al ARNm a las bases.

Llega el segundo ARNt al 2º codon con su correspondiente aa, y se forman enlaces entre las base nitrogenadas del codon y anticodon (puentes de hidrogeno).

   En la fase de elongación:

  Se tienen que formar el enlace peptídico entre ambos aa de los anticodones (el iniciador y el 2º codon).

  Es necesario comentar que el ribosoma tiene dos locus:

  El peptídico donde está el primer aa y el aminoacilico donde se encuentra el segundo aa.

  Este último tiene que estar libre para continuar con la asociación de aa.

  Es necesario que la metionina, el primer aa, se suelte de su ARNt y se una al 2º aa. Una vez se enlaza, el locus peptídico se encuentra unido a un transportador vacío, el transportador lo abandona y a continuación se produce el desplazamiento del transportados del locus aminoacilico (que contiene los dos aa anteriores) al locus peptídico. Y quedando así libre otra vez el locus aminoacilico para que siga formándose la cadena. Así consecutivamente hasta que aparece un codon de terminación, donde se une el factor de liberación. Se separan las dos unidades del ribosoma y el ARNm es degradado, atacado.

  El ARNm es leído por varios ribosomas.