Eje,plo de las Síntesis de proteínas

Universidad Nacional Autónoma de México

Colegio de Ciencias y Humanidades

Plantel Oriente

Biología III

Trabajo de Unidad II

SINTESIS DE PROTEINAS

Equipo °4

ALUMNA:

Castañeda Valencia Yessenia Jaqueline

SINTESIS DE PROTEINAS

En 1940 se empezó a notar que en todas las actividades bioquímicas de la célula viva dependen de ciertas proteínas diferentes y específicas: las enzimas las cuales son el resultado de la estructura primaria de las proteínas.

Las investigaciones establecen la relación entre ADN y proteína, mostrando que la molécula de ADN contiene información que codifica la estructura y función de las proteínas, en donde las instrucciones son llevadas a cabo por ARN que es la pieza clave, donde posteriormente se descubrió que existen tres clases de ARN: ARN mensajero, ARN de transferencia y el ARN ribosomal. Una vez descubierta ña relación entre ADN y proteínas el problema fue hallar la correspondencia en las proteínas.

El ADN en eucariontes se encuentra en el núcleo formando los cromosomas de todos los organismos y por otro lado en los procariontes se encuentra formando la estructura denominada nucleoide, formando un cromosoma circular que sirve como molde para la síntesis del ácido ribonucleico durante el proceso de transcripción, que es catalizada por la ARN polimerasa.

 El ARN está formado de una cadena de polinucleotidos, de adenina, guanina, citosina y uracilo, que se sintetiza en el núcleo y sale al citoplasma en forma de ARN mensajero en donde participa con los otros tipos de ARN.

• El ARN de transferencia:

Se encarga de transportar los aminoácidos a la zona de síntesis de proteínas, el cual tiene dos sitios activos específicos, es una molécula lineal de 76 nucleótidos y exhibe un fuerte emparejamiento de sus bases, lo que confiere una característica de estructura en forma de trébol.

• El ARN ribosomal

Esta asociado con los ribosomas. En las células eucariontes cada ribosoma esta formado por dos subunidades desiguales, constituidas por proteínas y ARN llamadas S pequeña y L grande, tiene un apareamiento intramolecular de sus bases que determina la estructura ribosómica.

El CODIGO GENETICO Y LA SINTESIS DE PROTEINAS

El código se refiere a la información almacenada en el ADN que se traduce en la secuencia de aminoácidos de proteínas: Adenina (A), timina (T) o uracilo en el ARN (U), guanina (G) y citosina (C). El proceso de traducción esta codificado por grupos de tres bases llamados codones. Tiene las siguientes propiedades:

• Existen 64 codones y solo 20 aminoácidos que son utilizados en la síntesis de proteína.
• Cada aminoácido es codificado por más de un codón
• No se superpone
• Es el mismo código en casi todos los seres vivos.
• Presenta codones de iniciación y de terminación.

TRANSCRIPCIÓN DEL ADN

Es el proceso en el cual se sintetiza el ARN, el cual consiste en tres etapas:

1. Iniciación: Se localiza y selecciona los sitios del gen por transcribirse, esta parte exige la presencia de regiones de control dentro del gen entre ellas la región de promotor que es una secuencia de bases no transcrita de ADN que indica el comienzo del gen, en donde sí se une la ARN polimerasa se inicia la transcripción y los nucleótidos libres se van uniendo para formar ARNm  y se reestablecen los puentes de hidrogeno.
2. Elongación: La ARN polimerasa se une al promotor y la molécula de ADN en donde inicia el gen se desarrolla, rompiéndose los puentes de hidrogeno, posteriormente la enzima avanza sintetizando una cadena individual de ARN que se complementaría respecto a la cadena de ADN a la cual se le denomina cadena molde. Cuando se han sintetizado 10nucleotidos a la cadena de ARN los primeros nucleótidos se separan de la cadena molde de ADN, que permiten que las dos cadenas de ADN reestablezcan los pares de bases de la molécula original, de esta manera continua alargándose la molécula de ARN, en donde un extremo del ARN se desvía del ADN y el otro extremo permanece unido a la cadena molde del ADN, por medio de la ARN polimerasa.
3. Terminación: La ARN avanza a lo largo de la cadena molde, hasta que alcanza una secuencia de bases de ADN del gen conocido como señal de terminación. La ARN polimerasa libera la molécula de ARN sintetizada y se separa del ADN. La ARN polimerasa queda libre y puede unirse a otro promotor, para sintetizar otra molécula de ARN.

Transcripción en procariontes

Esto se debe a la participación de ARN polimerasa que cataliza la síntesis del AR, en los genes por un lado la región cifrada que determina el orden de aminoácidos en la proteína y por otro lado, la región reguladora, que controla el ritmo como que la ARN transcribe la región cifrada en ARMm la cual se denomina promotor que se ubica en el extremo 3’.  La ARN se une al promotor y se mueve hacia la región cifrada y constituye una réplica del ARN de esa zona, hasta que se muestra otra región específica que actúa como terminación, después se desprende al ARN y el ADN recupera la estructura de doble hélice.

Transcripción en eucariontes

En la transcripción intervienen varias ARN polimerasas así como numerosas proteínas reguladoras, llamadas factores de transcripción, en donde el ADN está asociado a proteínas histonas, en donde se presentan secuencias codificadoras (exones) y no codificadoras (intrones).

El control de la transcripción esta asociada a proteínas, en donde se desmontan los nucleosomas que imponen una regulación inespecífica, existen 3 secuencuias de nucleotidos necesarios para la iniciación de la transcripción:

• El promotor, que es la zona en donde la ARN inicia la transcripción, en donde se une la primera proteína reguladora, donde se fijan las demas para facilitar la unión de la ARN polimerasa.
• Intensificadores, que son zonas reguladoras situadas lejos del promotor que estimula la transcripción
• Silenciadores que inhiben la transcripción y están alegados del promotor.

Existen otras proteínas reguladoras de la transcripción llamadas factores de transcripción, que fijan al ADN cerca de sus genes blancos, activan o bloquean la transcripción de genes modificando el funcionamiento de la ARN y responden a las señales procedentes del exterior o interior de la célula, estos pueden ser factores basales, activadores y represores, y coactivadores.

Síntesis de proteínas

Las tres moléculas de ARN se produce la transcripción del ADN, pero solo el ARNm contiene el código de la secuencia de aminoácidos de una proteína, en donde las células eucariontes, la molécula de  ARNm es sintetizada en el núcleo y entran al citoplasma a través de los poros de la membrana nuclear. En el citoplasma se sintetizan las proteínas a través de la traducción que consta de tres etapas:

• Iniciación de la síntesis de proteínas: La cual inicia cuando el ARNt y ARNm se adhieren al ribosoma en el primer codón que especifica el inicio de la traducción. Un complejo de iniciación formado por una unidad ribosómica pequeña, se adhiere al extremo de una molécula de ARNm y avanza en ella hasta encontrar el primer codón de la secuencia del ARNm, en este punto el codón AUG se ensambla con el anticodón UAC del ARNt; la unidad ribosómica grande se una a la subunidad pequeña y al ARNt de tal forma que el ARNm queda en medio de las dos subunidades ribosómicas, en donde por último el ribosoma esta ensamblado y listo para comenzar la traducción.
• Alargamiento de la cadena proteínica. La síntesis de proteína continua de aminoácido en aminoácido hasta que se ensambla el codón de terminación, para lo cual el ribosoma abarca 30 nucleótidos de ARNm y mantiene dos codones de ARNm alineados con los dos sitios de unión de ARNt, el sitio catalítico de la subunidad grande rompe el enlace que mantiene unido el primer aminoácido a su ARNt y forma un enlace peptídico entre los aminoácidos, al concluir esta etapa el primer ARNt está vacío y el segundo ARNt contiene una cadena de dos aminoácidos. Después el ARNt vacío se desplaza al siguiente condón en donde retiene la cadena de aminoácidos en proceso de alargamiento, avanzando del segundo al primer sitio de unión del ribosoma, un nuevo ARNt se transporta al siguiente aminoácido, se une al siguiente sitio vació siguiendo que el sitio catalítico de la subunidad grande enlaza al tercer aminoácido a la cadena proteica en crecimiento terminando que el ARNt vacío salga del ribosoma, repitiéndose desplazándose a otro codón, conforme avanza el ribosoma por el ARNm de codón en codón.
• Terminación de la traducción: Termina cuando la cadena molde de ADN indica a la ARN polimerasa que la transcripción del gen ha concluido, en el caso de los ribosomas el codón de terminación está en el ARNm, a diferencia de los otros codones el codón de terminación no se enlaza a un ARNt, en cambio, ciertas proteínas se unen al ribosoma cuando este se encuentra un codón de terminación y lo obliga a liberar la cadena proteínica terminada. El ribosoma se descompone en subunidades grandes y pequeñas que se usan para traducir otro ARNm, en este proceso un ribosoma sintetizada 5 a 15 enlaces peptídicos por siendo en condiciones óptimas. Por último la mayor parte de las proteínas tiene de 100 a 200 aminoácidos de largo y se sintetizan en menos de un minuto.

Ácidos nucleicos, código genético y síntesis de proteínas

Los ácidos nucleicos son las moléculas que contienen la información genética que prescribe la secuencia de aminoácidos de las proteínas e interviene en las diferentes estructuras celulares que eligen a los aminoácidos en una cadena proteica para después unirlos en el orden correcto, el ADN es el almacenamiento celular que contiene toda la información requerida para construir las células y los tejidos de un organismo, la información se dispone en unidades denominadas genes las cuales son hereditarias que controlan los rasgos identificables de un organismo,, la duplicación exacta de esta información en cualquier especie de generación en generación asegura la continuidad de la especie.

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