SEP                   SNEST                DGEST

                 

                INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD.

ALTAMIRANO GRO

LIC: BIOLOGIA

MATERIA: BIOLOGIA MOLECULAR

TRANSCRIPCION GENETICA.

ALUMNA:

DULCE DIANA ALVARADO JAIMES

NUMERO DE CONTROL:

09930345

LIC: BIOLOGIA  Vl. SEMESTRE.

 

CD. ALTAMIRANO, GRO. MEXICO. MAYO 27.

unidad 8 introduccion

unidad 8

Regulación de la expresión genética

8.1 Niveles de regulación de la expresión genética. 8.2 Regulación de la transcripción en organismos procarioticos. 8.4.1 Operón Lactosa (control positivo) 8.4.2 Operón de triptófano (control negativo) 8.3  Regulación de la transcripción  en organismos eucarioticos.

INTRODUCCION:

REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GENETICA.                                

La regulación genética comprende todos aquellos procesos que afectan la acción de un gen a nivel de traducción o transcripción, regulando sus productos funcionales.

Los organismos multicelulares complejos están compuestos de diferentes tejidos cuyas características individuales dependen de las proteínas específicas expresadas por sus tipos celulares. La diferenciación,  el desarrollo y la funcionalidad  de los tejidos específicos dependen  del conjunto de proteínas selectivamente expresadas por cada célula. Estas proteínas expresadas en forma diferencial pueden  funcionar como componentes estructurales de las células, enzimas reguladoras del metabolismo, factores de transcripción,  receptores celulares, componentes intracelulares de señalización, etc.

La expresión incorrecta de tales proteínas, su expresión en lugares equivocados, a destiempo, o la producción en cantidades anormales de proteínas específicas o de proteínas de función anómala subyace a toda patología celular de base genética.

Por consiguiente el conocimiento de los mecanismos de regulación de la expresión proteica en eucariontes  contribuirá al conocimiento de las bases moleculares de diversas patologías.

BIBLIOGRAFIA:

med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/expresion.htm

unidad 8 metodologia y objetivos

METODOLOGIA:

Desarrollare cada uno de los puntos de los subtemas de esta unidad numero 8 regulación de la expresión genética de acuerdo a las indicaciones que el profesor indique basándome en fechas e instrucciones adecuadas, aportare el contenido más relevante de cada uno de los subtemas a investigar, al igual incluiré una fuente bibliográfica al termino del cada uno del los puntos desarrollados y hare solo una conclusión en base a todos los subtemas desarrollados de la unidad.

OBJETIVOS:

Obtener conocimiento fundamental del desarrollo más relevante de cada uno de los subtemas desarrollados de la unidad 8 para relacionarlas con nuestra área de estudio y tener adquirir conocimiento de su fundamento e importancia dentro de la misma.

Aportar el conocimiento obtenido del desarrollo de la unidad en nuestra área de estudio al igual en áreas relacionadas al tema.

8.1 niveles de regulacion de la expresion genetica

8.1 NIVELES DE REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA.

La secuencia completa  de los genomas revela que el cuándo o el dónde serán efectuadas las capacidades metabólicas de un organismo, no necesariamente está indicado en las secuencias de los genes.

Se han utilizado diferentes tipos de acercamientos para tratar de dilucidar la actividad transcripcional de ciertos genes en tipos celulares específicos, y en diferentes estados de desarrollo. Esta información provee de un panorama general de los factores que controlan el metabolismo, por ejemplo, la patogenicidad bacteriana o bien la susceptibilidad de los organismos a diversas enfermedades.

La ruta en las que una secuencia genética se transforma en un producto funcional, ofrece de múltiples puntos de regulación. Aún así, en los procariontes, los niveles de regulación de la expresión genética se llevan a cabo enteramente al nivel de la transcripción. Lo anterior se debe posiblemente, a que los ARNm procariontes, poseen vidas medias de únicamente minutos, de ahí que el control transcripcional sea innecesario. A continuación se mencionan algunos ejemplos de control transcripcional en procariontes.

      El represor lac.

      Represión catabólica.

      Atenuación

      Regulación de la expresión genética en eucariontes.

      Control de la transcripción en eucariontes.

      Las señales extracelulares afectan la transcripción de algunos genes.

      Las cinasas dependientes de ciclinas regulan el crecimiento celular.

BIBLIOGRAFÍA:

laguna.fmedic.unam.mx/.../regulacion%20expresion%20genes.html

8.2 regulacion de la transcripcion en procraiontes

8.2 REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN EN ORGANISMOS PROCARIOTICOS.

En las bacterias, a pesar de ser organismos unicelulares, también es necesaria regular la expresión de los genes adaptándola a las necesidades ambientales. Es un principio de economía celular el que la expresión de los genes esta regulada según las circunstancias celulares. Un buen ejemplo de esta situación en bacterias es la regulación de las enzimas implicadas en el metabolismo de los azúcares. Las bacterias pueden emplear para obtener energía distintas fuentes de carbono, como la glucosa, lactosa, galactosa, maltosa, ramnosa y xilosa. Existen enzimas capaces de introducir cada uno de estos azúcares en la bacteria y enzimas capaces de romperlos para obtener energía. Lógicamente, sería un despilfarro energético producir simultáneamente todos los enzimas necesarios para metabolizar los diferentes azúcares mencionados. Por consiguiente, sería mucho más económico para la célula producir solamente las enzimas necesarias en cada momento, es decir, si en el medio en el que vive la bacteria la principal fuente de carbono es la lactosa, solamente se expresarían los genes necesarios para metabolizar la lactosa, mientras que los otros genes no se expresarían. Por tanto, es esencial que exista un mecanismo de regulación de la expresión génica, de manera que los genes se expresen cuando sea necesario.

La regulación de la producción de proteínas (síntesis de proteínas) considerando el proceso en su conjunto, puede llevarse a cabo en tres niveles:

·         Replicación

·         Transcripción

·         Traducción.

De los tres niveles de regulación, uno de los mejor conocidos actualmente es la regulación durante la transcripción. Aunque la regulación de la transcripción en eucariontes es más compleja que en bacterias, muchos de sus aspectos son similares. Por tanto, comenzaremos por el estudio de la regulación de la transcripción en bacterias.

BIBLIOGRAFIA:

www.ucm.es/info/genetica/grupod/Operon/Operon.htm

8.4 operon lactosa (control positivo)

8.4.1 OPERÓN LACTOSA (CONTROL POSITIVO).

El operón lac es un operón requerido para el transporte y metabolismo de la lactosa en la bacteria Escherichia coli, así como en algunas otras bacterias entéricas. Presenta tres genes estructurales adyacentes, un promotor, un terminador y un operador. El operón lac es regulado por varios factores, incluyendo la disponibilidad de glucosa y de lactosa. La regulación génica del operón lac fue el primer mecanismo regulatorio de la expresión genética en ser elucidado, y es utilizado a menudo como un ejemplo clásico de la regulacion génica en procariotas.

• En presencia de lactosa: la lactosa es el inductor del operón. Es capaz de unirse a la proteína represora Lac I y generar un cambio conformacional que disminuye su afinidad por la región operadora. De esta forma, la región operadora queda libre, la RNA polimerasa puede transcribir libremente los genes estructurales y la β-galactosidasa puede degradar la lactosa a glucosa más galactosa.

Como ya he mencionado anteriormente, el operón lactosa también está sujeto a un control de tipo positivo, de manera que existe una proteína que estimula la transcripción de los genes estructurales. En los sistemas de control negativo existe una proteína que que impide la transcripción de los genes estructurales, en los sistemas de control positivo existe una prteína activadora que estimula la transcripción de los genes. En principio existen cuatro tipos de sistemas posibles de regulación de la expresión génica:

·         Tipo 1: Inducible, control negativo (operón lactosa y operón galactosa)

·         Tipo 2: Inducible, control positivo (operón arabinosa y operón maltosa)

·         Tipo 3: Represible, control negativo (operón triptófano y operón histidina)

·         Tipo 4: Represible, control positivo (no se han descrito).

Por supuesto, un operón pude estar sujeto a más de un tipo de control, como sucede en el caso del operón lactosa que está bajo control negativo ejercido por la proteína represora y bajo control positivo ejecutado por una proteína activadora por catabolitos (CAP) también llamada proteína activadora del AMP cíclico (CRP). El control positivo del operón lactosaa como veremos está estrechamente relacionado con la Represión catabólica.

BIBLIOGRAFIA:

es.wikipedia.org/wiki/Operón_lac

8.4operon triptofano (control negativo)

8.4.2 OPERÓN DE TRIPTÓFANO (CONTROL NEGATIVO)

EL OPERÓN TRIPTÓFANO

El operón triptófano (operón trp) es un sistema de tipo represible, ya que el aminoácido triptófano (Correpresor) impide la expresión de los genes necesarios para su propia síntesis cuando hay niveles elevados de triptófano. Sin embargo, en ausencia de triptófano o a niveles muy bajos se transcriben los genes del operón trp. Los elementos del operón trp son en esencia semejantes a los del operón lactosa:

·         Genes estructurales: existen cinco genes estructurales en el siguiente orden trpE-trpD-trpC-trpB-trpA.

·         Elementos de control: promotor (P) y operador (O). El promotor y el operador están al lado de los genes estructurales y en el siguiente orden: P O trpE-trpD-trpC-trpB-trpA. Curiosamente, las enzimas codificadas por estos cinco genes estructurales actúan en la ruta metabólica de síntesis del triptófano en el mismo orden en el que se encuentran los genes en el cromosoma.

·         Gen regulador (trpR): codifica para la proteína reguladora. Este gen se encuentra en otra región del cromosoma bacteriano aunque no muy lejos del operón.

·         Correpresor: triptófano.

BIBLIOGRAFIA:

www.ucm.es/info/genetica/grupod/Operon/Operon.htm

8.3 regulacion de la transcripcion en organismos eucarioticos.

8.3  REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN  EN ORGANISMOS EUCARIOTICOS.

Los eucariontes, en su mayoría, son organismos complejos. Los organismos eucariotas superiores están constituidos por numerosos órganos diferenciados, estando cada órgano constituido por diferentes tipos de célula. Sin embargo, los miles de millares de células que constituyen estos organismos provienen de una sola célula diploide y para llegar a este resultado, se ponen en juego dos procesos: la multiplicación celular y la diferenciación. La diferenciación debería ser el resultado de "encender" y "apagar" diferentes genes. Pero para obtener un organismo "funcional" no es suficiente que sus células se diferencien. También hace falta que éstas respondan de manera adecuada al ambiente. Para esto es necesario que la expresión de cada uno de los genes autorizados a expresarse para la diferenciación esté perfectamente regulada.

En las bacterias, los sistemas de regulación de expresión de los genes son relativamente sencillos, porque la regulación se limita casi exclusivamente a un control de la transcripción, traduciéndose todo mensaje transcrito inmediatamente en proteínas. El objetivo de la regulación de genes se convierte en el ajuste de la maquinaria enzimática de la célula al ambiente nutricional y físico inmediato con el fin de permitir el crecimiento y la división de la célula bacteriana. En eucariontes, la cosa no es tan sencilla. En estos organismos, el objetivo de la regulación de la expresión génica es garantizar la ejecución de las decisiones precisas del desarrollo que llevan a la diferenciación celular. En otras palabras, garantizar que el gen correcto se active en la célula correcta en el momento correcto.

Los organismos eucariotas tienen determinadas características que hacen que sus mecanismos de regulación génica sean diferentes de los procariotas. Así, vemos que del genoma eucariota, sólo el 7% del DNA es codificador. El resto del genoma está constituido por secuencias, muchas de ellas repetidas de 10³ a 10⁶ veces, a veces en tándem, cuyo rol aún se desconoce en su gran mayoría. Por ejemplo, el DNA satélite representa el 15% del genoma. El gen y la proteína eucariotas no son colineales ya que el transcrito primario del mRNA posee intrones que se pierden durante la maduración de esta molécula. Los mRNA eucariotas son monocistrónicos a diferencia de los procariotas y no poseen operones. El hecho de poseer un número diploide de cromosomas, hace que se establezcan relaciones entre los alelos.

En eucariontes, los sistemas de regulación y selección son multietapa y a menudo son arborescentes. Esto disminuye considerablemente el esfuerzo de la selección estando ya preseleccionados determinados genes en una célula dada (diferenciación). Esta preselección y la multiplicidad de niveles sucesivos de regulación permiten un ajuste de la velocidad y de la intensidad de la reacción a los estímulos. La arborescencia permite la obtención de respuestas pleiotrópicas cuando los estímulos se dirigen a un nivel elevado, es decir a las primeras etapas de la regulación y de una respuesta fina, muy selectiva y muy rápida cuando se dirigen a un nivel bajo, es decir, a las últimas etapas de la regulación. No existe, pues, un modelo general de regulación como es el caso de los procariontes sino toda una serie de posibilidades que se encadenan, desde una estructura especial de la cromatina (nivel alto de regulación) hasta una regulación postraduccional (última etapa posible de regulación).

Niveles de la expresión génica en eucariontes

Las diferentes posibilidades de regulación de la expresión génica en organismos eucariotas son:

I. Nivel de cromatina
II. Nivel transcripcional
III. Nivel postranscripcional
IV. Nivel traduccional
V. Nivel postraduccional

Regulación de la expresión génica a nivel de la cromatina

Existen cuatro subniveles de regulación al nivel de la cromatina:

1. Condensación de la cromatina: sitios sensibles e hipersensibles a la DNasa I
2. Zonas superenrolladas
3. Metilación de las citosinas
4. Reordenamiento del genoma

BIBLIOGRAFÍA:

fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf7/index_euc.htm

UNIDAD 8 CONCLUSION

CONCLUSIÓN:

Mediante el término del desarrollo de la unidad 8 comprenderé términos relacionados a cerca a lo elaborado sobre la regulación de la expresión genética, lo cual nos será de gran utilidad para obtener conocimiento en base a cada uno de los subtemas desarrollados, para después poner en práctica lo ya comprendido y analizado en diferentes áreas  relacionadas a la materia estudiada.

tarea: biologia molecular.

ES POSIBLE QUE LA MAQUINARIA EUCARIONTE DE LA TRADUCCIÓN (RIBOSOMAS, ENZIMAS, RANt) PUEDAN TRADUCIR RNAm DE UNA  BACTERIA.

La traducción del ARNm porta información genética codificada en forma de secuencia de ribonucleótidos desde los cromosomas hasta los ribosomas es por eso que es posible que se lleve a cabo este proceso de traducción de una bacteria. Los ribonucleótidos son "leídos" por la maquinaria traductora en una secuencia de tripletes de nucleótidos llamados codones. Cada uno de estos tripletes codifica un aminoácido específico. El ribosoma y las moléculas de ARNt traducen este código para producir proteínas. El ribosoma es una estructura con varias subunidades que contiene ARNr y proteínas. Es la "fábrica" en la que se montan los aminoácidos para formar proteínas. El ARNt son pequeñas cadenas de ARN no codificador (de 74-93 nucleótidos) que transportan aminoácidos al ribosoma. Los ARNt tienen un lugar para anclarse al aminoácido, y un lugar llamado anticodón. El anticodón es un triplete de ARN complementario al triplete de ARNm que codifica a su aminoácido.

El carácter de ribozima del ribosoma subraya su papel de molécula de transición entre el mundo de ARN y el mundo de las complejas células actuales. La supervivencia de estas células depende de la expresión, en perfecta coordinación, de una multitud de genes. Existen unos 4500 genes en E. coli, unos 6000 en las levaduras y más de 25.000 en el ser humano. La regulación del flujo de información desde el ADN hacia las proteínas se desarrolla en varios niveles; entre otros, la replicación del ADN genómico, la transcripción, el procesamiento de los ARNm y la traducción. La mayor parte del control de ese flujo se produce en la transcripción; sin embargo, existen multitud de procesos cuya regulación ha de ser muy rápida y por ello requieren

Que el punto de control se halle mucho más cercano al producto final, la proteína. Un ejemplo de regulación en el nivel de la traducción sería el caso del factor de terminación de la traducción RF2. Este factor, que en E. coli se encarga de leer los codones de terminación de la traducción, UAA y UGA, se regula por medio de un mecanismo que induce, de forma controlada, la comisión de errores por parte del ribosoma. Durante la decodificación, el ribosoma distingue los ARNt incorrectos de los correctos, para que sólo.

Estos últimos permanezcan en el sitio de decodificación (sitio A) y puedan usarse en el siguiente paso de la traducción. En condiciones normales, el error es mínimo: un aminoácido equivocado por cada 10.000 lecturas. Sin embargo, la comisión controlada de errores durante la decodificación puede ser utilizada por ésta para la regulación de la expresión génica, en un proceso llamado recodificación.

BIBLIOGRAFÍA:

es.wikipedia.org/wiki/Traducción_(genética)

               

                 

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ALTAMIRANO GRO

LIC: BIOLOGIA

MATERIA: BIOLOGIA MOLECULAR

TRANSCRIPCION GENETICA.

ALUMNA:

DULCE DIANA ALVARADO JAIMES

NUMERO DE CONTROL:

09930345

LIC: BIOLOGIA  Vl. SEMESTRE.

 

CD. ALTAMIRANO, GRO. MEXICO. MAYO 2012.

unidad 7 introducion, metodologia y objetivos

Unidad	Tema	Subtema
7	Traducción del ARN mensajero	7.1 El código genético 7.2 El papel del ARN en la síntesis de Proteínas. 7.2.1 Tipos de ARN. 7.2.2 Estructura ribosomal. 7.2.3 Procariótico 7.2.4 Eucariótico 7.3 Etapas de la síntesis de proteínas en Organismos procarióticos. 7.4 Etapas de la síntesis de proteínas en Organismos eucarióticos. 7.4.1 Modificación de proteínas postraducción

INTRODUCCIÓN.

TRADUCCIÓN DEL ARNM.

La traducción es el segundo proceso de la síntesis proteica (parte del proceso general de la expresión génica). La traducción ocurre tanto en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas, como también en el retículo endoplasmático rugoso (RER). Los ribosomas están formados por una subunidad pequeña y una grande que rodean al ARNm. En la traducción, el ARN mensajero se decodifica para producir un polipéptido específico de acuerdo con las reglas especificadas por el código genético. Es el proceso que convierte una secuencia de ARNm en una cadena de aminoácidos para formar una proteína. Es necesario que la traducción venga precedida de un proceso de transcripción. El proceso de traducción tiene cuatro fases: activación, iniciación, elongación y terminación (entre todos describen el crecimiento de la cadena de aminoácidos, o polipéptido, que es el producto de la traducción).

En la activación, el aminoácido (AA) correcto se une al ARN de transferencia (ARNt) correcto. Aunque técnicamente esto no es un paso de la traducción, es necesario para que se produzca la traducción. El AA se une por su grupo carboxilo con el OH 3' del ARNt mediante un enlace de tipo éster. Cuando el ARNt está enlazado con un aminoácido, se dice que está "cargado". La iniciación supone que la subunidad pequeña del ribosoma se enlaza con el extremo 5' del ARNm con la ayuda de factores de iniciación (FI), otras proteínas que asisten el proceso. La elongación ocurre cuando el siguiente aminoacil-ARNt (el ARNt cargado) de la secuencia se enlaza con el ribosoma además de con un GTP y un factor de elongación. La terminación del polipéptido sucede cuando la zona A del ribosoma se encuentra con un codón de parada (sin sentido), que son el UAA, UAG o UGA. Cuando esto sucede, ningún ARNt puede reconocerlo, pero el factor de liberación puede reconocer los codones sin sentido y provoca la liberación de la cadena polipeptídica. La capacidad de desactivar o inhibir la traducción de la biosíntesis de proteínas se utiliza en antibióticos como la anisomicina, la cicloheximida, el cloranfenicol y la tetraciclina.

Bibliografía:

es.wikipedia.org/wiki/Traducción_(genética)

METODOLOGIA:

Desarrollare cada uno de los puntos de los subtemas de esta unidad numero 7 de acuerdo a las indicaciones que el profesor indique basándome en fechas e instrucciones adecuadas, aportare el contenido más relevante de cada uno de los subtemas, al igual incluiré una fuente bibliográfica al termino del cada uno del los puntos del desarrollo de los subtemas y hare solo una conclusión en base a todos los subtemas desarrollados de la unidad.

OBJETIVOS:

Obtener conocimiento fundamental del desarrollo más relevante de cada uno de los subtemas elaborados de la unidad 7 para relacionarlas con nuestra área de estudio y tener conocimiento de su fundamento e importancia dentro de la misma.

Tener presente acerca del proceso de traducción del ARN, su importancia y proceso de realización.

Aportar el conocimiento obtenido del desarrollo de la unidad en nuestra área de estudio al igual en áreas relacionadas al tema