Practica de Laboratorio Traduccion

Universidad de San Carlos de Guatemala. Facultad de Medicina CUM Unidad didáctica Biología Dra. Leslie Estrada. Jennifer Yoselyn Junay Figueroa. Carné: 201512033

TRADUCCIÓN ACTIVIDAD DE LABORATORIO

I.

INTRODUCCIÓN: La expresión genética se refiere a una serie de eventos por medio de los cuales, se transforma la información codificada por un gen, en una parte estructural o funcional de la célula; para lo cual se requieren dos procesos: transcripción y traducción. El primero consiste en la síntesis de ARNs, que se emplearán para la traducción, lo cual significa, modificar el lenguaje de nucleótidos al de aminoácidos para ensamblar un polipéptido. Son tres tipos de ARN los que permiten llevar a cabo la traducción del mensaje genético: 1) mensajero, 2) de transferencia y 3) ribosomal. El ARN mensajero está formado por una secuencia de ribonucleótidos organizados en tripletas, que determinarán la estructura primaria de un polipéptido. El ARN de transferencia tiene una estructura de trébol que le permite transportar a los aminoácidos que constituirán al polipéptido. Y el ARN ribosomal participa en la formación de enlaces peptídicos entre dichos aminoácidos.

II.

OBJETIVOS: Al finalizar esta unidad temática el estudiante estará en capacidad de: 1. Explicar las funciones de cada tipo de ARN en el proceso de traducción del mensaje genético y síntesis de proteína. 2. Establecer diferencias del proceso de traducción en eucariotas y procariotas. 3. Formar una secuencia de aminoácidos a partir de una secuencia de ribonucleótidos utilizando el código genético.

III.

DESARROLLO PRIMERA PARTE: Cuestionario 1. ¿Cuáles son los eventos previos al proceso de la traducción del mensaje genético? 1.1 Replicación 1.2 Transcripción 2. ¿Qué son intrones y exones? Un intrón es una región del ADN que debe ser eliminada de la transcripción primaria de ARN, a diferencia de los exones que son regiones que codifican para una determinada proteína.

3. ¿Cuáles elementos estructurales y funcionales son indispensables para la síntesis de proteínas? Los elementos que intervienen en el proceso de traducción son fundamentalmente: los aminoácidos, los ARN-t (ARN transferentes), los ribosomas (sitio A, P, E), ARN-r (ARN ribosómico y proteínas ribosomales), el ARN-m (ARN mensajero), enzimas, factores proteicos y nucleótidos trifosfato (ATP, GTP).

4. ¿Cuál es el objetivo de la traducción del mensaje genético? Convertir el ADN en proteínas.

5. Explique las características estructurales y funcionales de los 3 tipos de ARN que participan en la traducción. 

Mensajero (ARNm); portador de la información de los genes para la síntesis de proteínas. El ARN mensajero es el ARN de cadena simple que se forma durante el proceso de transcripción del ADN al ARN.



Ribosomal (ARNr); asociado a proteínas forma los ribosomas, tiene estructura secundaria de doble hélice en algunas zonas. Es el tipo de ARN más abundante en las células y forma parte de los ribosomas. Estos se encargan de la síntesis de proteínas según la secuencia de nucleótidos presente en el ARN mensajero. El ARN ribosómico está formado por una sola cadena de nucleótidos (aunque presenta regiones de doble hélice intracatenaria). Los ARN ribosómicos se han venido denominando tradicionalmente según su coeficiente de sedimentación, medido en svedbergs (S). De esta manera, en organismos

procariotas existen tres ARNr distintos (5S, 16S y 23S) y en organismos eucariotas cuatro (5S, 5'8S, 18S, 28S).



Transferente (ARNt); se ocupa de transportar los aminoácidos hasta los ribosomas donde se sintetizan las proteínas. El ARNt presenta zonas de complementariedad intracatenaria, es decir, zonas complementarias dentro de la misma cadena, lo que produce que se apareen dando una estructura característica semejante a la de un trébol de tres hojas. En la estructura secundaria de los ARNt se distinguen las siguientes características: Brazo aceptor formado por el extremo 5' y el extremo 3', que en todos

o

los ARNt posee la secuencia CCA, cuyo grupo -OH terminal sirve de lugar de unión con el aminoácido. El bucle (o brazo) TΨC, que actúa como lugar de reconocimiento del

o

ribosoma. El bucle (o brazo) D, cuya secuencia es reconocida de manera

o

específica por una de las veinte enzimas, llamadas aminoacil-ARNt sintetasas, encargadas de unir cada aminoácido con su correspondiente molécula de ARNt. El bucle situado en el extremo del brazo largo del "búmeran", que

o

contiene una secuencia de tres bases llamada anticodón. Cada ARNt "cargado" con su correspondiente aminoácido se une al ARNm, mediante la región del anticodón, con tripletes de bases del ARNm (cada tres bases del ARNm definen un triplete o codón) en el proceso de la traducción de la información genética que conduce a la síntesis de las proteínas.

6. ¿En cuáles sitios de la célula ocurre síntesis proteica? 

Citoplasma



Mitocondria

7. Explique brevemente cómo y para qué ocurre el proceso denominado activación de aminoácidos: La activación de los aminoácidos para formar los complejos de transferencia es el paso previo necesario para quepueda comenzar la traducción, y consiste en la unión de cada aminoácido a su ARN-t específico mediante laintervención de un enzima, la aminoacil-ARN-t sintetasa y el aporte de energía del ATP. aa1 + ARN-t1 + ATP  ARN-t1-aa1 + AMP + PPi

La unión del aminoácido al ARN-t tiene lugar por el extremo 3' del ARN-t. Todos los ARN-t en su extremo 3' contienenla secuencia 3' ACC 5'. Las aminoacil-ARN-t-sintetasas tienen tres sedes distintas, una para el reconocimiento delaminoácido, otra para el ARN-t y otra para el ATP. Debe existir al menos una aminoacil-ARN-t-sintetasa diferente por cada ARN-t distinto. El ARN-t se une a la aminoacil-ARN-t-sintetasa a través del lazo dihirouracilo (DHU).Por último, la especificidad de reconocimiento de las aminoacil-ARN-t-sintetasas y el correspondiente aminoácido noreside en el anticodón del ARN-t. Esta especificidad es lo que se ha llamado el Segundo Código Genético. Esta especificidad reside en el par de bases G y U que ocupan las posiciones 3 y 70, respectivamente del ARN-t. Laausencia de este par impide que se una la alanina a su ARN-t y la introducción de dicho par en la misma posición enlos ARN-t-cys y ARN-t-phe les confiere la capacidad de unirse al aminoácido alanina.

8. Esquematice la secuencia de eventos de la traducción (inicio, alargamiento y terminación)

9. Mencione las similitudes y diferencias de la síntesis proteica, en células procariotas y eucariotas: Diferencias: En eucariotas la envoltura nuclear y la maduración que sufren los ARNm impiden su traducción inmediata. El ARNm es "leído" después de que haya abandonado el núcleo a través de los poros nucleares. La traducción es por lo tanto post-transcripcional. En procariotas la traducción es simultánea a la transcripción, esto es, mientras se está terminando de transcribir el extremo 3', el extremo 5' libre del ARNm se asocia a un ribosoma y al ARNt iniciador comenzando la traducción.

10. ¿Pueden existir células que no efectúen la traducción del mensaje genético? ¿Por qué? No porque tanto las células eucariotas como células procariotas tienen material genético y es por este que se lleva a cabo la transcripción y traducción aunque de diferente manera dependiendo el tipo de celula.

SEGUNDA PARTE: Sopa de Letras 1.

Tripleta de nucleótidos ubicados en ARNt

2.

Llamados también codones sin sentido

3.

Cadena de nucleótidos que lleva el código genético

4.

Llamado así al movimiento del ribosoma en el alargamiento

5.

Codón iniciador

6.

Codón sin sentido

7.

Orgánulo sin membrana

8.

Molécula energética utilizada en etapas Como la de alargamiento

9.

Ribozima útil en el enlace peptídico

10. Subunidad ribosomal que llega primero en la etapa de inicio 11. Sitio de la célula donde ocurre traducción 12. Molécula que transporta los aminoácidos

TERCERA PARTE: A continuación encontrará tres secuencias de ARNs, utilice la tabla del código genético, para determinar la secuencia de aminoácidos codificados. 1. Ubique el codón iniciador para establecer el marco de lectura. 2. A partir de éste, continúe leyendo la secuencia de tripletas que se le indican, y coloque los aminoácidos correspondientes, hasta encontrar algún codón de terminación (paro)

1.- 5’ UUC, ACC, AAU, AUG, GGA, ACA, UCC, CUU, GCA, CCC, CCU, GAA, UAA, AGA, CAG 3 ‘ Secuencia de aminoácidos codificada: Fenilalanina- Treonina- Asparagina- (inicio) metionina- glicina- Treonina- serinaLeucina- Alanina- Prolina- Prolina- Acido glutámico- Codon de terminacionArginina- Glutamina.

Codón de inicio:

AUG

Codón de terminación: UAA

2.- 5’ CCC, CAG, UUC, AUG, CAC, GUG, ACG, AAA, CCG, UAG, CUA, GGU, GGC, UGA, AAU 3’ Secuencia de aminoácidos codificada: Prolina- Glutamina- Fenilalanina- (inicio) metionina- Histidina- valina- Treonina- Lisina – Prolina- codón de terminación- Leucina- Glicina- Glicina- codón de terminación- Asparagina.

Codón de inicio:

AUG

Codón de terminación: UAG

3.- 5’UAA, AUG, ACC, ACA, GCA, CCC, GAA, GAC, GGG, AGGG, CAU, UAG, CUA, CAG, CCU 3’ Secuencia de aminoácidos codificada: Codon de terminacion- Metionina (Inicio) – Treonina- Treonina- Alanina- Prolina- Acido glutámico- Aspartato- Glicina-¿?’’ – Histidina- Codon de terminacion- Leucina- GlutaminaProlina.

Codón de inicio:

AUG

Codón de terminación: UAA UAG

IV.

REFERENCIAS.

Audesirk,T., G. Audesirk & B. Byers. (2008). Biología la vida en la tierra. 8ª. ed.: Pearson Prentice Hall. 924 pp. Becker, W., L. Kleinsmith & J. Hardin. (2007). El Mundo de la Célula. 6ª. ed.: Pearson Educación, Madrid. Cooper, G. (2004). La Célula. 2ª. ed.: Marbán S.L., Madrid. Karp, G. (2004). Biología Celular y Molecular. Mc Graw-Hill Interamericana, México. Lodish, H., A. Berk, L. Zipursky, P. Matsudaira, D. Baltimore & J. Darrell. Biología Celular y Molecular. 4ª ed.: Médica Panamericana. 1084 pp.

Robertis, E. (1970). Biología Celular. Buenos Aires: El Ateneo. Ville, C. A. (1977). Biología. México: interamericana.

(2002).