Genetica

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Facultad de Química, UNAM

1630 Genética y Biología Molecular

Código Genético y Traducción
Unidad 7

Código genético:
DNA RNAm Proteína ------------------Bases Bases Aminoácidos

En DNA y RNA hay 4 bases pero en proteínas: 20 aminoácidos Combinaciones de bases para determinar un aminoácido: Combinaciones de 2 bases: 42 = 16 (no alcanzan!!) Combinaciones de 3 bases: 43 = 64 !! (ahorasobran!!)

1

Nirenberg y Matthaei descifraron el código genético usando un lisado de E. coli para sintetizar proteínas in vitro al cual le agregaban RNAm sintético poli-U, poli-A, poli-CA.....

RNA

Proteína

Solamente 61 de las 64 combinaciones posibles codifican para aminoácidos

Código Genético

61 codones determinan aminoácidos 3 codones son “non-sense” y funcionan como señalesde término (stop) de la traducción Segunda posición

Primera posición

18 de los 20 aminoácidos están determinados por más de un codón. El código genético es redundante.

2

Solamente Met y Trp están determinados por un codón. Codones sinónimos: Para muchos aminoácidos determinados por mas de un codón, las 2 primeras bases no varían y solamente hay cambio en la 3a posición. ¿Quécaracterística común tiene esa 3a base en los aminoácidos determinados por dos codones?

Esta propiedad minimiza los efectos de alguna mutación. Sustitución por transición en el que hay un cambio de una purina por otra purina.

AAG -

AAA

El código genético está altamente conservado filogenéticamente.
De hecho, por muchos años, se consideró que era UNIVERSAL, hasta que se encontraron lasexcepciones que son mínimas. La mayor parte de estas excepciones se identificaron en los genomas mitocondriales y en algunos protozuarios.
Codón Código genético Excepción Genoma Mitocondria animal Mitocondria plantas Nuclear protozuarios Micoplasma

AGA/ AGG CGG UAA/ UAG UGA

Arg Arg Término Término

Ser
Trp Glu Trp

3

Para los aminoácidos determinados por mas de un codón, estos no son usadoscon la misma frecuencia.

Para los aminoácidos determinados por mas de un codón, estos no son usados con la misma frecuencia.

4

En el proceso de traducción participan los RNAt, RNAr y RNAm.
Estructura de un RNAm maduro.
AUG UAA UAG UGA

Codones de término

Región codificante

Cola de Poli-A

CAP Región 5’ no traducida 5’-UTR Región 3’ no traducida 3’-UTR

Marco de lecturaabierto (Open Reading Frame)

Marco de Lectura 1

La misma secuencia de RNAm.
Marco de Lectura 2

Tres secuencias de polipéptidos distintas!!!

Marco de Lectura 3

Solamente uno de los marcos de lectura es el correcto para la traducción. ¿Cómo es reconocido este marco por el aparáto traduccional?

5

Los RNAt son las moléculas adaptadoras (traductoras) que decodifican la información enel RNAm acarreando al aminoácido correspondiente.

Estructura y Función del RNAt
Los RNAt son las moléculas adaptadoras (traductoras) que decodifican la información en el RNAm acarreando al aminoácido correspondiente. Los RNAt se sintetizan como precursores que son procesados para generar moléculas de 75 a 80 nts de longitud. Generalmente tienen bases modificadas como: RibotimidinaPseudouridina Dihidrouridina Inosina

Inosina

6

Estructura Secundaria del RNAt
Asa D – Brazo D

* El brazo variable (3- 21 nts) puede formar un tallo de hasta 7 pb.
Brazo T. Tallo de 4-5 pb

*

Función de los RNAt

RNAt + Aminoácido -La reacción ocurre en dos etapas:

Aminoacil RNAt

1. Activación del aminoácido: Formación del aminoacil adenilato

Aminoácido + ATP

Aminoácido-AMP +PPi

R

Se forma el aminoacil adenilato que tiene un enlace de alta energía. La hidrólisis del pirofosfato inorgánico que se produce genera energía para la reacción.

7

2. Formación del aminoacil-RNAt

Aminoacil adenilato + RNAt

Aminoacil-RNAt + AMP

El aminoácido se une al extremo 3’-OH del RNAt. En el brazo aceptor.

Aminoacil RNAt sintetasas
A pesar de que catalizan la...
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