Replicació, Transcripció i Traducció de l'ADN: Guia Completa

Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Biología

Escrito el en catalán con un tamaño de 7,8 KB

Replicació de l'ADN

1. Separació de Cadenes

  • Enzim helicasa: Trenca els enllaços d'hidrogen entre les bases complementàries de les dues cadenes d'ADN.

  • Proteïnes estabilitzadores: Mantenen les cadenes separades durant tot el procés.

  • La doble hèlix s'obre, formant una estructura anomenada forquilla de replicació.

2. Direcció de les Cadenes

  • Cadenes antiparal·leles:

    • Una cadena s'orienta en sentit 5' → 3' (cadena contínua).

    • L'altra cadena s'orienta en sentit 3' → 5' (cadena retardada o discontínua).

Cada cadena actua com a motlle per sintetitzar les noves cadenes complementàries.

3. Síntesi de la Cadena Contínua

  • ADN Polimerasa: És l'enzim encarregat d'afegir nucleòtids per formar la nova cadena complementària.

  • Cebador d'ARN: Actua com a punt de partida (sintetitzat per l'enzim Primasa).

  • L'ADN Polimerasa treballa en direcció 5' → 3', sintetitzant de forma contínua.

4. Síntesi de la Cadena Retardada

  • L'ADN Polimerasa també treballa en direcció 5' → 3', però a causa de l'orientació d'aquesta cadena, ho fa en segments anomenats fragments d'Okazaki.

  • La Primasa afegeix múltiples cebadors d'ARN al llarg de la cadena motlle.

  • Cada fragment comença amb un cebador, i després l'ADN Polimerasa afegeix nucleòtids complementaris.

5. Unió dels Fragments

  • Eliminació dels cebadors: Altres enzims eliminen els fragments d'ARN i els substitueixen per ADN.

  • Ligasa: Uneix els fragments d'Okazaki per formar una cadena contínua.

Resultat Final de la Replicació

Es generen dues molècules d'ADN idèntiques a la molècula original. Cada molècula conté:

  • Una cadena antiga (original).

  • Una cadena nova (sintetitzada).

Aquest procés segueix el model de replicació semiconservativa.

Transcripció de l'ADN

1. Transcripció al Nucli

  • Enzim principal: ARN Polimerasa II.

  • Objectiu: Sintetitzar una molècula d'ARN Missatger (ARNm) complementària a l'ADN.

  • Ubicació: Nucli cel·lular.

2. Parts d'un Gen Eucariota

  • Promotor: Regió de l'ADN on s'uneixen proteïnes essencials per iniciar la transcripció.

    • Inclou la TATA Box, un lloc d'unió inicial per als factors de transcripció.

  • Exons: Seqüències codificants que es conserven en l'ARNm madur.

  • Introns: Seqüències no codificants que s'eliminaran durant el processament de l'ARNm.

3. Modificacions Co-transcripcionals

  • Capping (Cap 5'): Addició d'un nucleòtid modificat (7-metilguanosina) a l'extrem 5' de l'ARNm.

    • Funció: Protegir l'ARNm contra la degradació per enzims i facilitar el reconeixement pels ribosomes.

  • Splicing (Empalmament): Eliminació d'introns i unió d'exons.

    • Permet l'splicing alternatiu, que genera diferents proteïnes a partir d'un sol gen.

  • Poliadenilació (Cua de Poli-A): Addició d'una cua de residus d'adenina (100-200 nucleòtids) a l'extrem 3' de l'ARNm.

    • Funció: Millorar l'estabilitat de l'ARNm i facilitar-ne l'exportació al citoplasma.

4. Terminació de la Transcripció

  • L'ARN Polimerasa II continua transcrivint més enllà del lloc de poliadenilació.

  • Enzims ribonucleases degraden la cadena d'ARN no protegida, provocant la dissociació de l'ARN Polimerasa de l'ADN.

5. ARN Missatger Madur

  • Característiques: Modificat amb cap 5', exons units i cua de poli-A.

  • Destí: Exportat al citoplasma per ser traduït en proteïnes.

Traducció de l'ARNm

1. Iniciació de la Traducció

  • Lloc: Citoplasma.

  • Participants principals: Ribosomes (subunitats menor i major), ARN Missatger (ARNm), aminoacil-ARNt, factors d'iniciació.

Passos d'Iniciació

  1. Unió del ribosoma:

    • La subunitat menor del ribosoma s'uneix al cap (extrem 5') de l'ARNm amb ajuda de factors d'iniciació.

    • Es desplaça fins a trobar el codó d'iniciació (AUG) que codifica la metionina.

  2. Aminoacil-ARNt iniciador:

    • L'aminoacil-ARNt que porta metionina s'uneix al codó AUG mitjançant el seu anticodó complementari (UAC).

    • Aquest procés defineix el marc de lectura per a la síntesi proteica.

  3. Unió de la subunitat major:

    • La subunitat major del ribosoma s'acobla, formant el ribosoma complet. L'ARNt iniciador ocupa el lloc P del ribosoma.

2. Elongació de la Cadena Polipeptídica

  • Objectiu: Afegir aminoàcids a la cadena polipeptídica en creixement.

  • Participants principals: Factors d'elongació, aminoacil-ARNt.

Passos d'Elongació

  1. Entrada al lloc A:

    • Un nou aminoacil-ARNt, amb un anticodó complementari al següent codó de l'ARNm, entra al lloc A del ribosoma.

  2. Formació de l'enllaç peptídic:

    • L'enzim peptidil transferasa catalitza la formació d'un enllaç peptídic entre l'aminoàcid del lloc P i l'aminoàcid del lloc A.

  3. Translocació:

    • El ribosoma es desplaça cap al següent codó (en direcció 5' → 3') amb ajuda de factors de translocació.

    • L'ARNt que havia estat al lloc P es desplaça al lloc E (on es desprèn), i l'ARNt del lloc A passa al lloc P.

  4. Repetició:

    Es repeteixen aquests passos fins que s'afegeixen tots els aminoàcids segons la seqüència de l'ARNm.

3. Terminació de la Traducció

  • Objectiu: Alliberar la cadena polipeptídica completada.

  • Participants principals: Codons de terminació (UAA, UAG, UGA), factors de terminació.

Passos de Terminació

  1. Lectura d'un codó de terminació:

    • Quan el ribosoma arriba a un codó de terminació (sense ARNt complementari), un factor de terminació s'uneix al lloc A.

  2. Alliberament de la cadena polipeptídica:

    • L'enzim peptidil transferasa trenca l'enllaç entre l'últim aminoàcid i el seu ARNt.

    • La cadena polipeptídica es desprèn per completar la proteïna.

  3. Desmuntatge del complex:

    • Les subunitats ribosòmiques, els ARNt i altres components es dissocien.

Característiques Clau del Codi Genètic

  1. Triplets: Cada codó (tres nucleòtids) codifica un aminoàcid.

  2. Universalitat: És gairebé el mateix en tots els éssers vius.

  3. Degeneració: Diversos codons poden codificar el mateix aminoàcid.