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Explicación video en IES privado para distancia - Contenido educativo

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Subido el 14 de febrero de 2024 por Gabriela C.

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Explicación de uno de los temas en el IES privado que di clase en distancia

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Buenas tardes, mi nombre es Gabriela Chichón y soy la profesora de Biología Molecular y Citogenética. 00:00:00
En esta unidad vamos a ver la unidad 5, que son los ácidos nucleicos y las enzimas que tienen asociadas. 00:00:05
En primer lugar debemos saber qué son los ácidos nucleicos y son unas macromoléculas poliméricas 00:00:15
encargadas de almacenar, transmitir y expresar la información genética. 00:00:20
Tenemos dos tipos y es muy importante, el DNA o ácido desoxirribonucleico, 00:00:24
que es el encargado de almacenar la información hereditaria, la información genética, y el RNA, que es el ácido ribonucleico. 00:00:29
Es el encargado de la expresión de la información, es decir, de la información que teníamos almacenada como DNA, 00:00:37
debe transmitirse a RNA para poder expresarse en la síntesis de proteínas. 00:00:42
En el dibujo que tenemos aquí a la derecha, vemos como el DNA necesita una serie de enzimas para pasar a formar RNA. 00:00:50
Posteriormente necesitamos otra serie de enzimas y mediante otro proceso pasaremos a tener proteínas. 00:00:58
Es decir, el DNA sería el manual de instrucciones, el RNA sería la fotocopia de una hoja, de la hoja que justo es la que queremos utilizar y la proteína sería ya el mueble formado. 00:01:04
¿Qué son estas enzimas que también vamos a ver a lo largo de este tema? 00:01:17
Pues son unas moléculas orgánicas que actúan como catalizadores, como aceleradores de las reacciones químicas. 00:01:20
es decir, aceleran la velocidad en que esas reacciones se producen. 00:01:26
¿Qué vamos a estudiar en este tema? Pues como hemos dicho, las características químicas y la composición de los ácidos nucleicos, 00:01:32
además de los mecanismos de expresión génica y las enzimas asociadas a estos mecanismos de expresión. 00:01:38
Por lo tanto, los objetivos serán describir la estructura y composición de los ácidos nucleicos, 00:01:45
reconocer la función y estructura, función y propiedades tanto del ARN como del ADN, 00:01:49
conocer los mecanismos de replicación, transcripción y traducción 00:01:54
que son los procesos que hemos visto antes que pasaban entre el ADN, el ARN y la proteína 00:01:58
y entender los principales usos de las enzimas de restricción que se utilizan en los laboratorios. 00:02:04
En primer lugar vamos a ver las células prokaryotas y eukaryotas 00:02:11
puesto que los procesos de replicación, transcripción y traducción 00:02:14
no son los mismos entre prokaryotas y eukaryotas. 00:02:18
Los dominios Arkea y Bacteria tienen células de tipo prokaryota. 00:02:21
Son células que no tienen núcleo y no tienen órganos. 00:02:26
El ADN se encuentra libre en el citoplasma, formando un cromosoma circular de doble cadena. 00:02:29
El ARN, por lo tanto, también estará todo el rato en el citoplasma. 00:02:35
Sus ribosomas son de 70 Sbevers y el tamaño celular es de 0,5 a 3 micras. 00:02:38
Las células de los dominios del dominio Eukarya son eukaryotas. 00:02:45
poseen un núcleo con membrana. Este núcleo aloja el ADN, es decir, el ADN no puede salir del núcleo 00:02:49
y el ARN está tanto en el citoplasma como en el núcleo, es decir, copia el ADN en el núcleo y sale 00:02:56
al citoplasma. Los ribosomas que permiten la traducción a proteínas son de 80 esbebers y el 00:03:05
tamaño celular es de 2 a 100 micras. Los ácidos nucleicos de los que hemos hablado al principio 00:03:11
son el ARN y el ADN y se diferencian en la pentosa, como ahora veremos. Los nucleótidos están formados 00:03:18
por una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, timina, citosina o uracilo, una pentosa, 00:03:26
es decir, un azúcar de cinco carbonos. Atención a esta parte de aquí arriba, el pico de arriba no es 00:03:33
otro carbono, ¿vale? Es un oxígeno, por lo que el quinto carbono será el que sujeta el ácido 00:03:42
fosfórico, ¿vale? El ácido fosfórico puede ser un monofosfato si sólo tiene un fosfato, difosfato 00:03:48
cuando tiene dos o trifosfato que es el que encontraremos en los nucleótidos. Las bases 00:03:55
nitrogenadas unidas a la pentosa sin el ácido fosfórico es lo que forma un nucleóxido. También 00:04:01
Tiene que hacer atención, poner atención a la pentosa. 00:04:08
Si la pentosa es una desoxirribosa, es decir, en el carbono 2 tiene dos hidrógenos, se denomina desoxi, sería la desoxirribosa. 00:04:12
Y en el caso en el que en el carbono 2 tenga un hidrógeno y un OH, será una ribosa, porque no está desoxigenada, es decir, esta está oxigenada y esta está desoxigenada. 00:04:24
En cuanto a la estructura y composición, es muy importante entender que siempre se unen por enlaces fosfodiéster en sentido 5'-3'. ¿Qué quiere decir esto? Que se une lo que tenemos en el carbono 5 con lo que tenemos de otra base en el carbono 3. 00:04:38
¿Por qué decimos que los ácidos nucleicos siempre son 5'-3' o la frase típica de cuál es el sentido de la vida, 5'-3'? 00:05:01
Es porque siempre empezamos a contar por el fosfato, por el carbono que tiene el fosfato. 00:05:10
Es decir, en este caso empezaríamos a decir ATG porque empezamos por el lado donde tenemos el extremo libre 5'. 00:05:15
es decir, este nucleótido que tiene una adenina se unirá a este nucleótido que tiene una timina 00:05:23
por el 3' del nucleótido A unido al fosfato, pero sería el 5' del que tiene la timina, ¿vale? 00:05:31
Importante saber que el enlace entre diferentes nucleótidos es un enlace fosfodiésteo. 00:05:41
diésteo. Es importante también tener en cuenta que el ácido fosfórico, el trifosfato, se une a la 00:05:48
pentosa por un enlace este, este que tenemos aquí marcado en verde, y la pentosa se une a la base 00:05:56
nitrogenada por un enlace N-glucosídico. Aquí abajo tenemos representado cómo se forma el enlace 00:06:02
en el glucosídico entre el nitrógeno de la base nitrogenada y el OH que se pierde, se libera agua, 00:06:08
este H de aquí con este OH se libera una molécula de agua de la pentosa. 00:06:18
Una vez estudiado los ácidos nucleicos vamos a centrarnos en el primero de ellos, en el ADN, 00:06:26
que como recordamos es aquel que almacena la información genética y transmite esta información a los descendientes. 00:06:32
Además, como hemos mencionado al principio, dirige la síntesis de proteínas. 00:06:39
El ADN tiene diferentes estructuras. La estructura primaria será la simple sucesión de nucleótidos. 00:06:43
Es decir, cuando tenemos una cadena de nucleótidos, ATG, ATG, como tenemos en este caso, tendríamos una estructura primaria. 00:06:50
Cuando se forma una doble cadena, que es como va a estar de forma natural, se forma una estructura secundaria. 00:07:00
De esta forma lo encontramos tanto en el núcleo como en mitocondrias y cloroplastos. 00:07:08
Además, tenemos la estructura terciaria, que es aquella en la que el ADN circular se retuerce sobre sí mismo y lo podemos encontrar tanto en bacterias como en mitocondrias. 00:07:14
La estructura cuaternaria se hace cuando esta molécula, esta hebra de ADN, se asocia a proteínas para compactarse. De esta forma se une a histonas, como vamos a ver dando dos vueltas, como vimos en algunos temas, tanto a proteínas histonas como a proteínas no histónicas o a otras estructuras enzimáticas diferentes. 00:07:25
La estructura secundaria, que es la que he dicho que está de forma natural, es la estructura que más vamos a encontrar, es donde se encuentra la mayoría del tiempo. 00:07:49
Su estructura es un modelo tridimensional que propusieron Watson y Crick, para lo que les dieron en el Nobel, basándose en los estudios de cristalografía y difracción de Rosalía y Flankey, de los rayos X. 00:08:01
Este modelo propuesto en 1953 sigue vigente actualmente con alguna ligera variación pero que no es de nuestro interés 00:08:14
¿Qué ocurre? Esta estructura secundaria es una doble hélice de estrógila 00:08:25
¿Qué quiere decir esto? Que tenemos una hélice doble con dos cadenas que esta que gira a derecha, es de estrógila 00:08:30
Las bases nitrogenadas, las que hemos visto, son complementarias, es decir, siempre que tenemos una A al otro lado, en frente, va a estar emparejado con una timina, 00:08:40
es decir, siempre que tenemos una adenina en frente en otra cadena vamos a tener una timina, y antiparalelas, es decir, que si una va en dirección 5'-3', la hebra contraria va 3'-5', 00:08:51
Es decir, si esta va a 5'-3', esta va a 3'-5', porque está como boca abajo, ¿vale? 00:09:03
Si una va así, la otra va dada la vuelta. 00:09:10
Es importante también hacer hincapié en el número de enlaces. 00:09:13
Cuando tenemos una citosina, se une por tres enlaces a una guanina, 00:09:18
pero cuando tenemos una adenina, se une únicamente por dos enlaces, o dos puentes de hidrógeno, a la timina. 00:09:22
Las cadenas se unen, por tanto, una a la otra mediante puentes de hidrógeno. 00:09:28
Pero también se unen por otras fuerzas, como las de Van der Waals, entre ellas mismas. 00:09:33
Por aquí, entre la misma cadena, tenemos también enlaces y fuerzas que permiten que se mantenga en esta estructura. 00:09:39
El diámetro es de 2 nanómetros. 00:09:48
Por lo tanto, como hemos dicho que la citosina se unía siempre a una guanina, 00:09:53
de toda la hebra la cantidad de citosina será igual a la de guanina 00:09:59
y la de adenina será igual a la de timina 00:10:04
pero siempre y cuando que estemos hablando de la hebra completa 00:10:06
si hablamos sólo de la estructura primaria esto de aquí no se cumple 00:10:10
posteriormente vamos a estudiar el ARN 00:10:14
como dijimos es un intermediario de la biosíntesis 00:10:19
es decir es un intermediario entre la molécula de ADN 00:10:21
como hemos dicho en eucariotas no podía salir del núcleo 00:10:24
y las proteínas 00:10:27
Es decir, el ARN, su función principal, es el control de la síntesis proteica. 00:10:29
Cuando tenemos una molécula de ADN, para obtener una molécula de ARN, en este caso ARN mensajero, necesitamos un proceso de transcripción. 00:10:35
Es decir, cuando paso de ADN a ARN mensajero, en este caso, es transcripción. 00:10:45
Y posteriormente, cuando paso de ARN mensajero a proteína, a un polipeptido, el proceso se denomina traducción. 00:10:50
Esto es muy importante ya que es la base para entender los procesos que después veremos y cuál es el objetivo de cada una de estas moléculas. 00:10:58
El ARN, como hemos mencionado al principio, tenía una pentosa que era una ribopentosa, no era una desoxipentosa. 00:11:09
Entonces, otra de las diferencias que vamos a ver es que el ARN, en vez de encontrar timina como base nitrogenada, vamos a encontrar uracilo como base nitrogenada. 00:11:22
Las diferencias entre la timina y el uracilo es simplemente este carbón. 00:11:33
Como hemos mencionado, hay diferentes tipos de ARN 00:11:36
El ARN mensajero, que es la copia del ADN 00:11:45
que es el que siempre cuando pensamos en ARN 00:11:48
pensamos en el ARN mensajero 00:11:50
pero hay que ver que hay otros más 00:11:52
El ARN mensajero es aquel que porta la información 00:11:53
para la síntesis de proteínas 00:11:56
transporta la secuencia hasta los ribosomas 00:11:58
desde el ADN a los ribosomas 00:12:02
y hay que indicar que aquí es una de las diferencias entre prokaryotas y eukaryotas. 00:12:04
Los ARN mensajeros de prokaryotas son policistrónicos, es decir, pueden copiar varias proteínas a la vez. 00:12:09
Una sola hebra puede generar más proteínas y en eukaryotas son monocistrónicos, es decir, un ARN, una proteína. 00:12:16
El ARN ribosómico o ARNR es el que forma los ribosomas. 00:12:24
Es una estructura muy compleja y tiene función catalizadora, es decir, son los encargados de la síntesis de proteínas, de la forma del ribosoma que será el que produzca la proteína. 00:12:29
El ARN transferente, ARNT, porta los aminoácidos activados hasta los ribosomas. 00:12:42
Y aquí cuidado porque hay un error en los apuntes. La secuencia en 3' es CCA, que es por la que se une al aminoácido. 00:12:49
Es importante ver cómo este ARN tiene una forma muy extraña, con tres loops, que se llama así a estos circulitos, a estos engrosamientos, tiene forma de trébol y en la parte de abajo, en la parte opuesta a la unión del aminoácido, tiene una secuencia denominada anticodón. 00:13:00
Por esta secuencia anticodón será la que reconozca al codón del ARN mensajero, del ARNM, y entonces cuando coincidan el aminoácido que está aquí situado podrá unirse a la cadena polipieptídica. Esto lo veremos más adelante en otras diapositivas. 00:13:20
¿Otros tipos de ARN menos importantes? Pues el ARN heterólogo nuclear que es el precursor del ARN mensajero, el ARN SN que tiene actividad enzimática sobre el heterólogo nuclear y está encargado de la eliminación de intrones que veremos también, el ARN SNO que es el precursor del ARN ribosómico y el ARN SC que es el envío de proteínas hasta el destino final. 00:13:40
Es como una señal. Propiedades físico-químicas de los ácidos nucleicos. Aquí engloba tanto el ARN como el ADN. Todos los ácidos nucleicos tienen un carácter ácido. Recordábamos la estructura que tenía tres fosfatos, pues esa estructura da a la molécula entera un carácter ácido. 00:14:08
Además, tiene una elevada viscosidad y genera un pico de absorción a 260 nanómetros. 00:14:29
Aquí, este que vemos. 00:14:37
¿Qué ocurre con esto? 00:14:39
Que cuando tenemos un ADN, como veremos más adelante, que está sucio, que está contaminado, 00:14:41
no veremos este pico o no lo veremos tan pronunciado. 00:14:51
Ya que lo que tenemos que utilizar será la división de la absorbancia a 260 entre la absorbancia a 280. A 280 tiene el pico la mayoría de la guarrería, por así decirlo, que encontramos cuando vamos a utilizar un ADN. 00:14:56
Es importante también recordar los puentes de hidrógeno que dan carácter hidrófilo a la molécula. 00:15:16
Estos puentes de hidrógeno, si recordáis, teníamos que cuando una molécula es rica en AT, en adenina timina, 00:15:24
el punto de temperatura a la que se rompe, este es doble cadena, SDNA es doble cadena y SSTNA es cadena simple, 00:15:34
será menor, es decir, un ADN rico en AT, como sólo tenía dos enlaces entre cada uno de los nucleótidos, 00:15:43
ese romperá antes, se separará antes que aquellas moléculas de ADN que estén más ricas en GC. 00:15:51
Es decir, cuando una molécula es rica en GC, necesita una temperatura de melting mayor para separarse, 00:15:58
para romper esos tres enlaces entre las moléculas. 00:16:03
También encontramos, también esto se produce, este proceso de desnaturalización, 00:16:08
de rotura de los puentes de hidrógeno, se produce tanto por temperatura como por variación en el pH. 00:16:13
Punto 3. El flujo de información genética. Esto es lo que quería hacer en capilla al principio. 00:16:23
El ADN pasa a ARN y el ARN a proteínas. 00:16:29
¿Cómo denominamos el proceso de cuando copiamos ADN, cuando pasamos de ADN a ADN otra vez? 00:16:34
replicación. Cuando pasamos de ADN a ARN en esta dirección sería transcripción y de ARN a proteínas 00:16:41
sería traducción. Ha ocurrido que se han descrito nuevos procesos que complementan estos procesos 00:16:51
como puede ser la transcripción inversa o transcripción reversa que sean algunos virus 00:17:00
como los retrovirus, y en esas moléculas podemos pasar de ARN a ADN. 00:17:04
También tenemos los virus de ARN que pueden pasar de ARN a ARN. 00:17:11
Y en el caso de las proteínas tenemos los priones. 00:17:18
Los priones son proteínas infectivas que pueden transformar unas proteínas normales, 00:17:21
unas proteínas Y-type, unas proteínas sanas, a proteínas insanas, a proteínas patológicas, por medio de estas moléculas, de la serie de enzimas. 00:17:29
Es que no son moléculas, ¿vale? Son unas proteínas infectivas, ¿vale? Que lo que hacen es alterar unas proteínas normales a hacerlas patológicas. 00:17:41
También hay que tener en cuenta los factores de transcripción, ¿vale? Son una serie de proteínas que alteran la replicación. 00:17:50
Es decir, estas proteínas alteran la copia de ADN. 00:17:58
Los pasos más importantes y son los que vamos a estudiar es la replicación, que es la duplicación del material genético cuando pasamos de ADN a ADN, 00:18:04
la transcripción, que es cuando pasamos de ADN a ARN, este ARN tendrá la misma secuencia, 00:18:12
y traducción, que es cuando pasamos de la ARN a proteínas. 00:18:22
La replicación del ADN. Características de esta replicación. La principal y más importante que es que es semiconservativa. Es decir, partimos de una doble hélice marcada en negro, marcada en oscuro, y cuando se replica se separan estas hebras y cada una de ellas se copia. 00:18:28
Es decir, pasaremos a tener dos cadenas que cada una de esas cadenas tiene una hembra antigua, una cadena antigua y una cadena de nueva síntesis. 00:18:46
Además es gradual y repetitiva, es decir, se van añadiendo nucleótidos trifosfato continuamente siempre en dirección 5'-3' por el mismo proceso y uno a uno. 00:18:55
Además es bidireccional y secuencial, es decir, sigue la misma secuencia a partir de un origen en ambas direcciones. 00:19:07
Cuando vemos que se produce en ambas direcciones, hemos dicho que la síntesis siempre es 5', 3', partimos de este origen y en la hebra adelantada irá copiando todo seguidamente 5', 3', pero en la hebra retardada no puede copiar en dirección 3', 5', sino que tiene que ir a cachitos desde el punto 5' al 3'. 00:19:14
Va copiando un trocito aquí, otro trocito aquí, otro trocito aquí, como ya veremos más adelante. 00:19:39
¿Qué enzimas están implicadas en este proceso de replicación? 00:19:46
Las más importantes, esto tienen muchísimas más, ¿vale? 00:19:50
La helicasa, la helicasa es esa proteína que se encarga de desenrollar y separar las dos hebras. 00:19:54
Es como que abre la cremallera, rompe esos puentes de hidrógeno y abre la burbuja. 00:20:00
burbuja. Las proteínas SSBP o SSB. Estas proteínas son unas proteínas que estabilizan las cadenas, 00:20:05
impiden que se vuelva a formar la doble hélice. Son estas tres bolitas que encontramos aquí, ¿vale? 00:20:14
SSBP son estas proteínas que lo que hacen es eso, unirse e impedir que se vuelva a unir la cadena. 00:20:20
Las topoisomerasas. Cuando nosotros abrimos una cremallera, abrimos algo, desenroscamos una cadena, 00:20:28
se generan un superenrollamiento en los extremos. 00:20:34
Pues estas topoisomerasas, girasas, que es un tipo de topoisomerasa, 00:20:37
relajan la tensión. Esto genera unas fuerzas que podría llegar a romper la cadena del todo. 00:20:41
Pues estas proteínas van haciendo pequeños cortes secuenciales y donde es correcto 00:20:45
para que relajar esta tensión. 00:20:49
La ADN polimerasa, la más importante, por supuesto, es aquella que se encarga de ir añadiendo los nucleótidos. 00:20:52
Viaja y va diciendo, únete, únete, únete, así, ¿vale? Está aquí, la ADN polimerasa. 00:20:58
No puede iniciar el crecimiento, no puede empezar a copiar, por lo que necesita un extremo de ADN o de ARN con un extremo 3' libre, porque recordamos que va 5' a 3'. 00:21:04
Entonces, para unir nucleótidos necesita un extremo 3' libre. Cuidado con esto que da lugar a error, ¿vale? 00:21:16
Siempre pensamos, si va 5' a 3', ¿tengo que tener un 5' libre? No. Revisar la diapositiva donde estaban todas las cadenas y vemos que si vamos de 5' a 3', en 3' es donde se me queda el extremo libre, donde se puede unir la ADN polimerasa, ¿vale? 00:21:23
Además, también puede tener actividad exonucleasa, que esto sirve para corregir errores, que es que corta y cambia, es capaz de, exonucleasa, es de quitar un nucleótido, ¿vale? 00:21:38
La actividad, otra proteína, la primasa, es la que sintetiza los fragmentos de ARN cebadores. Como vemos aquí, para que la ADN se una y empiece a copiar, necesita un cebador, que es esto que aparece en verde, ¿vale? Estos fragmentos verdes son los que le dan el extremo 3' libre para poder copiar. 00:21:50
En la hebra principal, en la que se copia en una sola dirección, con un solo cebador podemos copiar todo 00:22:10
Pero en la hebra retardada, como vamos a ver, necesito varios cebadores, necesito un cebador por cada cachito que voy a ir copiando 00:22:22
Porque recordamos que llevan el mismo sentido 00:22:29
A estos fragmentos chiquititos que se van copiando, morados, estos de aquí, estos cachitos, se les llaman fragmentos de Okazaki 00:22:32
¿Qué pasa? Que entonces tendremos una hebra continua y una hebra que está a cachitos 00:22:39
Posteriormente necesitamos una encima que es la ligasa que es la que une esos cachitos 00:22:44
Fases de la replicación de espacio y uno a uno para que entendamos todos 00:22:48
En primer lugar aparecen las helicasas que reconocen el origen de replicación 00:22:56
Estas helicasas como hemos dicho rompen los puentes de hidrógeno 00:23:01
las que unen las cadenas, recordamos timina con adenina dos enlaces, citosina con guanina tres enlaces 00:23:05
y forman esta burbuja de replicación, esta apertura de la cadena que forma una horquilla. 00:23:12
¿Qué pasa después? Pues como he dicho, las SSBP estabilizan las cadenas y las topoisomerasas relajan la tensión. 00:23:21
¿Qué pasa? En este momento se forma una horquilla, que sería el lugar donde se va abriendo la cremallera, 00:23:27
Esas se llaman las horquillas de replicación, que como hemos dicho que la bidireccional lo tendremos hacia ambos lados. 00:23:32
Segunda fase, la elongación, la más importante, la copia en sí. 00:23:41
Se forma el cebador y se produce la síntesis del ADN. 00:23:45
En la hebra conductora, en la hebra que hemos dicho que era continua, la primasa sintetiza un cebador, aquí sería en naranja, 00:23:50
y sintetiza un cebador en dirección 5'-3', en él engancha la polimeras A3 que va copiando todo hasta que se encuentra de nuevo por el otro lado con la otra parte de la horquilla. 00:23:58
En la hebra rezagada, en la hebra de los fragmentitos, como he dicho, tenemos igual la primasa sintetiza un cebador, no en el mismo lugar de origen, sino un poquito más alejado para ir haciendo cada cachito, 00:24:14
según se va abriendo la hebra se van generando más cachitos y la polimerasa 3 se une al cebador, se une, engancha en el cebador y va copiando en dirección 5'-3', que serían los cachitos naranjas. 00:24:24
¿Qué ocurre posteriormente? Pues que la polimerasa 1 se une a los cebadores, a los primer, a estos trozos que eran de ARN, es importante, los cebadores, ¿vale? 00:24:39
se une a ellos y los elimina, porque claro, hemos dicho que después eso se tiene que sustituir por ADN, 00:24:50
estamos copiando ADN y queremos tener ADN, no nos sirve tener una hebra de ADN y una hebra a cachito ADN-ADRN-ADN-ADRN. 00:24:57
Entonces, en estos cachitos se eliminan con la función exonucleasa y la polimerasa 1, según lo va eliminando, 00:25:05
va añadiendo ADN, va añadiendo nucleótidos de ADN, los va sustituyendo. 00:25:11
Posteriormente estos cachitos los une la ligasa, estos fragmentos de Okazaki 00:25:16
Los fragmentos de Okazaki son el ADN, lo azul oscuro en este caso sería el ARN cebador 00:25:22
Para la terminación, pues las horquillas de replicación se han encontrado una por la otra 00:25:29
Cuando han llegado a copiar todo el ADN, se encuentran por el lado opuesto 00:25:36
Y entonces hay una topoisomerasa que corta y separa las cadenas 00:25:41
¿Qué pasa en eucariotas? 00:25:45
En eucariotas, como os he puesto en esta imagen, hay muchísima más complejidad. 00:25:46
Por eso el proceso siempre se explica y siempre se entiende en prokaryotas y luego se extrapola a eucariotas. 00:25:50
En eucariotas no hay un solo origen de replicación, tenemos varios. 00:25:57
La velocidad es más lenta porque van asegurándose de copiar todo bien. 00:26:01
Hay muchas más polimerasas, no tenemos solo la 3 y la 1 principalmente, que son las que hemos visto más anteriormente. 00:26:05
El ADN tiene histonas, que las tenemos que ir separando y los fragmentos de Okazaki son más cortos. En general debemos quedarnos con que es más complejo, más lento y con mayor exactitud. Genera mucho más fallo, le cuesta mucho más copiarlo, entonces se asegura de tener menos errores. 00:26:12
proceso de transcripción 00:26:33
paso de ADN a ARN 00:26:36
¿qué necesitamos? pues una ARN 00:26:38
polimerasa ADN dependiente 00:26:40
es decir, una polimerasa que copie ADN 00:26:42
a ARN 00:26:44
el proceso 00:26:45
pues el ARN polimerasa reconoce 00:26:47
un promotor 00:26:50
y se une al ADN, ¿vale? cuando se ha unido 00:26:51
la ADN polimerasa 00:26:54
al ADN, se para la doble hélice 00:26:56
esto es como proceso 00:26:58
de iniciación y después viene la elongación 00:27:00
que es que vamos incorporando nucleótidos, ¿en qué sentido? En sentido 5'-3', pero para añadir nucleótidos en sentido 5'-3', 00:27:02
es importante saber que la ARN polimerasa se mueve en sentido 3'-5' de la cadena. Cuidado con esto, que también puede llevar a error. 00:27:14
¿Cómo se termina la transcripción? Pues cuando la polimerasa alcanza una secuencia de terminación, 00:27:24
que vamos a ver ahora en el código genético, que hay unas secuencias de terminación 00:27:30
que producen un codón de esto, que hace que hasta aquí copio. 00:27:33
¿Qué ocurre en eucariotas? 00:27:38
Son estos cuadritos que os he puesto de otro color para que la diferenciéis más fácil. 00:27:40
Tenemos tres tipos de polimerasas. 00:27:43
Hay una polimerasa diferente para cada tipo de ARN. 00:27:45
Cuidado porque esto es muy preguntable, muy fácil de preguntar en las preguntas del temario. 00:27:48
La ARN polimerasa 1 sintetiza ARN ribosómico. 00:27:54
La ARN polimerasa 2 sintetiza el ARN mensajero, que es el que vamos a ver que posteriormente se traduce a proteínas. 00:27:59
Y la ARN polimerasa 3 es la que hace el ARN, sintetiza el ARN T transferente. 00:28:06
¿Vale? Posteriormente, cuando tengo un ARN-HN, un ARN heterólogo nuclear recién sintetizado, necesito un proceso de maduración para dar lugar a los diferentes tipos de ARN que hemos visto anteriormente. 00:28:15
En eucariotas este proceso es muy complejo, ya que el ARN se transcribe todo, pero luego no se necesita todo. 00:28:34
Tenemos unas zonas, aquí aparece en oscuro, que sí que se sintetizan, que sí que se necesitan, que son los sexones, 00:28:42
y unas zonas que aparecen en medio, que son intrones, que no son codificantes, no se traducen a proteínas, 00:28:49
es decir, se transcriben de ADN a ARN, pero no se traducen. 00:28:56
El ARN recién sintetizado, ARN heterólogo nuclear o pre-ARN mensajero, necesita este proceso de maduración. 00:29:02
¿Qué necesita el ARN mensajero para estar maduro? 00:29:10
Importante, pone una caperuza en 5' que lo protege, una caperuza aquí, y una cola de poliá. 00:29:13
Esta cola de poliar le permite salida del citoplasma y también necesita la eliminación de los intrones, como hemos dicho, estos cachitos deben de quitarse, deben de desaparecer, con un proceso que hace como un lazo y se suelta, es el proceso de splicing, también se dice ajuste en castellano. 00:29:20
Proceso de traducción. 00:29:45
lo voy a explicar, el ribosoma con sus dos unidades, los ARN transferentes que hemos 00:30:15
dicho que eran los que traían los aminoácidos activados al ribosoma y las enzimas que aceleren 00:30:20
este proceso. El código genético. El código genético nos permite descifrar de las tres 00:30:27
letras que tenemos a qué aminoácido, las tres letras, los tres nucleótidos, al cuál 00:30:35
Es el aminoácido que se va a unir en cada uno de ellos. 00:30:43
Características del código genético. 00:30:46
Es universal, es decir, es igual para todos los seres vivos. 00:30:47
No es ambivogo, es decir, siempre es igual. 00:30:51
Si tengo UCU, siempre va a ser serina. 00:30:54
Es degenerado, es decir, tengo varios codones que son el mismo aminoácido. 00:30:58
Por ejemplo, UCU es serina, pero UCC también es serina. 00:31:03
Es continuo y no es solapado. 00:31:09
Como vemos aquí en este dibujo, vienen pintados cada tres colores, cada tres aminoácidos de un color, cada tres aminoácidos de un color, cada tres aminoácidos, es decir, que cada tres va seguido de los siguientes tres, no se solapan, ¿vale? No son a partir de copia esta letra y las otras dos las utilizo para el siguiente codón, no, es decir, que es continuo y no se solapa. 00:31:10
¿Qué es un codón? Pues lo hemos visto antes, son el triplete de bases que codifica un aminoácido. 00:31:33
Aquí aparecen en amarillito los codones de stop, los codones de parada. 00:31:38
¿Cómo es el proceso, las fases del proceso de traducción? 00:31:44
Pues primero tengo un ribosoma que se une al ARN mensajero, donde se encuentra el codón de inicio. 00:31:48
¿Cómo es el codón de inicio? ATG. ¿Qué es ATG? Codifica para metionina. 00:31:54
Entonces, cuando tenemos el ADN que se ha unido al codón de inicio y el aminoácido que se ha incorporado gracias al ARN transferente es una metionina, podemos empezar. 00:32:00
¿Dónde lo hace? En el sitio P. En el sitio P será en aquel en el que se vayan uniendo los diferentes aminoácidos. 00:32:19
Por el A es por el que entran y el AE de éxito por el que salen. Y la P es donde se forma la proteína, el polipeptido. 00:32:28
Durante la elongación se van incorporando otros ARN transferentes, otros aminoácidos ARN transferentes. 00:32:36
¿Qué es importante? La enzima que cataliza, que acelera este proceso, la peptidiltransferasa. ¿Qué hace? Libera el aminoácido del primer, del ARN, lo une aquí y libera, une este y libera el ARN transferente formando un dipeptido. 00:32:43
es decir, cuando llega se une aquí, se unen los dos polipéptidos y sale por el éxito. 00:33:04
Finalmente, cuando termina, cuando alcanzamos un codón de terminación, se unen los factores de liberación y la peptiditransferasa, 00:33:16
la enzima importante de este proceso de la transcripción, rompe la unión entre el polidepéptido y la cadena que estoy formando 00:33:23
y se libera por un lado el ribosoma, por otro lado el ARN mensajero, que se degradará posteriormente, 00:33:32
y el ARN transferente, que se puede reciclar. 00:33:38
¿Qué enzimas son importantes que están empleadas en biología molecular? 00:33:43
Aparecen muchísimas descripciones. 00:33:47
Yo os he recogido el cuadro este, donde viene lo más sencillo, 00:33:49
que es, dependiendo del tipo de ácido nucleico, pues tenemos, 00:33:53
¿qué enzimas tenemos? Las nucleasas de ARN, que se denominan ARN-asas, 00:33:56
o esto se utiliza mucho en inglés, RNAsa directamente o DNAsa directamente. 00:34:01
Dependiendo si atacan al ADN o al ADN, según el tipo de cadena, 00:34:08
pues bicatenarias cuando rompen doble cadena, monocatenaria es una cadena, 00:34:11
dependiendo del punto de corte, exonucleasas cuando lo hacen por los extremos 00:34:18
o endonucleasas cuando cortan en mitad de la hebra 00:34:22
y según la especificidad del corte, pues tenemos las nucleasas que cortan aleatoriamente, 00:34:26
es decir, que cortan sin ningún sentido, o las que cortan en sitios concretos, que son las más importantes. 00:34:30
Entre ellas encontramos las endonucleasas de restricción. 00:34:37
Tenemos diferentes tipos, pero las más importantes son las de tipo 2. 00:34:40
Las de tipo 1 cortan aleatoriamente en una distancia hasta mil pares de bases y no generan patrones específicos. 00:34:45
Las de tipo 2 sí que reconocen una diana, por ejemplo, en este ejemplo tenemos la enzima EcoR1, 00:34:53
que corta cuando reconoce el patrón G-A-A-T-T-C, que además son secuencias palindrómicas, 00:35:00
y cortan que en ambos sentidos, este corte en L, por así decirlo, 00:35:08
genera unos patrones específicos que además es el mismo en las dos hebras. 00:35:13
Las endonucleasas de restricción de tipo 3 reconocen secuencias invertidas, 00:35:19
requieren ATP y magnesio, las de tipo 4 cortan ADN con marcas de metilación, es importante, 00:35:24
y requieren GTP en vez de ATP y magnesio divalente. 00:35:30
Y las de tipo 5 son las más importantes para el CRISPR-Cas, 00:35:34
cortan secuencias específicas de un ADN invasor. 00:35:39
Tienen polipíptidos estructurados por encima de tipo 1, 2 y 3. 00:35:44
¿Qué aplicaciones tienen en biología molecular? 00:35:49
Pues nos sirven para la creación de moléculas de ADN recombinante, 00:35:51
Como vemos aquí, tenemos una enzima en un microorganismo y otra en otro microorganismo, los cortamos por la misma enzima y somos capaces de unirlos uno con otro y este se unirá a esta de aquí, que también nos permiten hacer patrones de restricción, es decir, si nosotros tenemos diferentes microorganismos y los cortamos con la misma enzima, si las cortas con la misma enzima, estos dos, el microorganismo 2 y 3, serán iguales. 00:35:55
el mismo microorganismo porque se ha cortado en los mismos sitios. 00:36:25
Podemos ver que tiene una ligera variación, es decir, a lo mejor no son el mismo, 00:36:29
sino que son primos hermanos, por hacerlo de forma coloquial. 00:36:32
Nos sirven también estas enzimas para las ADN polimerasas, para realizar PCR, 00:36:37
que recordamos tenemos unas enzimas que están compuestas en proceso de desnaturalización, 00:36:44
hibridación y polimerización, y además de otras enzimas como la retrotranscriptase inversa, 00:36:48
que nos sirve para hacer PCR inversa, RT-PCR, y las ligasas que nos sirven en algunas de las actividades específicas que se pueden utilizar en el laboratorio. 00:36:53
Son otras enzimas que se pueden utilizar, pero que no son de las más comunes. 00:37:09
Pues hasta aquí la unidad 5 de ácidos nucleicos y enzimas asociadas a ellos. 00:37:15
nos vemos en el siguiente vídeo, un saludo 00:37:20
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Gabriela C.
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14 de febrero de 2024 - 19:34
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IES ANTONIO MACHADO
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