Introdución . Fluxo de información . Molécula de ARN . Definición de código xenético Desciframento Características Problema – resumo Anexo . Transcripción . Tradución Mª Jesús Mourazos González 4º E.S.O. – Bioloxía/Xeoloxía

A finais da década dos 50 sabíase que fluxo de información xenética era unidireccional Como se logra producir proteínas coa información da secuencia de nucleótidos dos xenes do ADN? ADN ARNm PROTEÍNA en ribosoma Transcripción Traducción Fluxo de información Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

Tamén coñecíanse as diferencias entre o ARN e o ADN. Diferénciase en … URACILO (A – U) Doble cadea de ADN Cadea simple de ARN Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo Molécula de ARN

Entre finais dos anos 50 e a década dos 60, a resolución deste misterio foi o último paso para que comenzara a carreira da enxeñería xenética e a biotecnoloxía Pero, como se pasaba a información dunha molécula formada por 4 tipos de nucleótidos a unha molécula formada por 20 tipos de aminoácidos? S. Ochoa, PN 1959 M. Nirenberg, PN 1968 logrou crear ARNm artificial grazas a enzima polinucleótido fosforilasa colaborou no desciframento do código xenético Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

O código xenético é o conxunto de equivalencias entre as palabras* de ARNm e os 20 aminoácidos correspondentes que forman as proteínas. * Chamadas codones ou tripletes Definición Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

5 foron as preguntas básicas que se realizaron os investigadores para caracterizar e descifrar o código xenético 1. Cantas letras necesitan as palabras formadas polos nucleótidos de ARN se necesitan para facer as equivalencias cos 20 aminoácidos das proteínas? 2. Como se len esas palabras, todas seguidas ou pódese producir solapamento? 3. Se 20 palabras dan lugar a 20 aminoácidos, que pasa coas 44 restantes, son codones “en branco” que non equivalen a ningún aminoácido? 4. Cales son as equivalencias triplete-aa? 5. Por último, soamente os virus, entes moleculares, teñen o código ou pode extenderse aos seres vivos con células procariotas ou eucariotas? Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

1. Cantas letras necesitan as palabras formadas polos nucleótidos de ARN se necesitan para facer as equivalencias cos 20 aminoácidos das proteínas? 1NUCLEÓTIDO = 4 codones (A, G, C, U) 2 NUCLEÓTIDOS = 4 x 4 codones = 16 (AA, AG, AC, AU,...) 3 NUCLEÓTIDOS = 4 x 4 x 4 = 64 codones (AAA, AGG, ACC, AUU, AGC, ...) O traballo e razoamento de Francis Crick (o do descubrimento da estrutura do ADN), Sidney Brenner e colaboradores mostraron cantas letras tiñan que ter as palabras de ARNm Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

1. Cantas letras necesitan as palabras formadas polos nucleótidos de ARN se necesitan para facer as equivalencias cos 20 aminoácidos das proteínas? Os traballos de Marshall Nirenberg e J. H Matthaei en 1961 de síntese controlado de proteínas in vitro a partir de ARNm sintético producido grazas a utilización da enzima polinucleótido fosforilasa, proporcionaron un método para descifrar a composición dalgúns tripletes do código xenético, os que tiñan secuencias iguais. Con outras técnicas tamén Severo Ochoa, Philip Leder(1964), Gobind Khorana (1969) e Helley colaboraron no desciframento do código ao longo da década dos 60. Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

Os elegantes experimentos de Nirenberg e Leder 1. Cantas letras necesitan as palabras formadas polos nucleótidos de ARN se necesitan para facer as equivalencias cos 20 aminoácidos das proteínas? Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

2. Como se len esas palabras, todas seguidas ou pódese producir solapamento? Experimentos adicionais de Brenner e Crick máis os seus razoamentos a partires dos seus coñecementos previos, suxerían que o código xenético non é solapado, como así se confirmou Un dos argumentos de Crick foi... Ten que haber moléculas adaptadoras que se unan ao ARNm por un lado e aos aminoácidos por outro; polo que existirán impedimentos físicos para que poida existir solapamento na tradución (haberá demasiada molécula xunta, o que faría as súas labores moi complicadas) Molécula adaptadora: ARNtranferente Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

3. Se 20 palabras dan lugar a 20 aminoácidos, que pasa coas 44 restantes, son codones “en branco” que non equivalen a ningún aminoácido? 3. Tras máis experimentos dedúxose que eses codones tamén codificaban para aminoácidos, é dicir, máis de 1 codón produce o mesmo aa agás os aa triptófano e metionina. Por iso se di que o código xenético é dexenerado 4. Cales son as equivalencias triplete-aa? 4. Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

5. Por último, soamente os virus, entes moleculares, teñen o código ou pode extenderse aos seres vivos con células procariotas ou eucariotas? Publicacións de 1979 confirmaban que o ADN de dobre cadea circular das mitocondrias de lévedos e da especie humana non seguían o mesmo código. En 1985 descubríronse outras excepción na bacteria Mycoplasma capricolum e en xenes do núcleo dos protozoos ciliados Paramecium, Tetrahymena e Stylonychia. A explicación actual é que pode representar unha tendencia evolutiva cara a redución do número de ARNt nas mitocondrias. Por exemplo, o número de ARNt nas mitocondrias humanas é de só 22. O código xenético é case universal Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

O código xénetico baséase en palabras de ARNm formadas por 3 nucleótidos ás que chamamos codones ou tripletes. 2. O código xenético non é solapado 3. O código xenético é dexenerado 4. O código é case universal CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO CÓDIGO XENÉTICO Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo

PROBLEMA REPASO Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo / Anexo

TRANSCRIPCIÓN Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo Transcripción 1º A dobre hélice de ADN ábrese, como sucede para a replicación. A cadea en dirección 3´→ 5´ é a cadea codificante que serve de molde. 2º Coa axuda das enzimas aceleradoras (catalizadora) chamadas ARN polimerasas, vanse incorporando os nucleótidos da nova cadea de ARNmensaxeiro (ARNm), A este ARNm chamámoslle “cadea de ARN sentido” (RNA sense strand).

TRADUCIÓN Introdución / Desciframento / Características / Problema-resumo/ Anexo Tradución

Imaxes www.Nobel Prize www.SciencePhotolibrary www.Wikimedia Commons Animacións www. DNA from the beginning Bibliografía