Tema 35

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA
Unidad Xochimilco
División de Ciencias Biológicas y de la Salud
Tronco Común Divisional
Módulo: Procesos Celulares Fundamentales
Por: Alberto Aráoz Vásquez
Lic. en Medicina Veterinaria y Zootecnia
Docente:
Dr. Jorge Antonio Amézquita Landeros
Grupo: BB12A

Concepto de la diferenciación.
Dogma central de la biología.
El proceso de la transcripción,
el proceso de la traducción,
código genético, niveles de regulación.
TEMA

Concepto de diferenciación.
• La transformación morfológica y fisiológica de las células
en tejidos adultos o diferenciados constituye el proceso
de diferenciación celular. La diferenciación se produce
por la activación diferencial de algunos genes y la
represión de otros. Durante el proceso de diferenciación
las células sufren una serie de cambios en sus
características y se produce un reajuste en sus
relaciones mutuas. Los cambios principales son:

• Alteraciones en el contenido celular: vacuolas, plásmidos,
sustancias ergásticas, alteraciones profundas del protoplasma o
desaparición del mismo.
• Cambios en la estructura de las paredes celulares: en espesor y
en composición química, o por desaparición de porciones de la
misma (vasos)
Dra. Ana María Gonzales. (2006). Diferenciación celular. 13 de octubre de 2015,
de Facultad de Ciencias Biológicas Sitio web:
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema10/10-7difcelular.htm

Dogma de la Biología
1. La información contenida en el ADN se transcribe a una molécula de ARN
(proceso llamado transcripción) que recibe el nombre de ARN mensajero o
ARNm.
2. La información contenida en el ARNm es "leída" por estructuras llamadas
ribosomas, traduciendo el lenguaje nucleico al lenguaje proteico. La relación
que hay entre ambos lenguajes recibe el nombre de Código Genético. Este
proceso se denomina traducción.
• Otra función del ADN es la de transmitirse a su descendencia. Esto lo hace
el ADN duplicándose a sí mismo en el proceso conocido como replicación.
Ahora bien: en la reproducción sexual, el nuevo individuo recibe la mitad
del ADN de cada uno de sus padres. Así, este individuo es genéticamente
distinto de ambos: así es como la reproducción sexual genera variabilidad.
Si el ADN se transmitiera a la célula o al individuo hijo sin variación, como
copia exacta del ADN parental, estaríamos ante la reproducción clónica.
Hugo Gomez Ceron . (2009). Dogma central de la Biología . 13 de octubre de 2015, de Bios. Sitio web:
http://benitobios.blogspot.mx/2009/06/dogma-central-de-la-biologia.html

Proceso de Transcripción
• La transcripción es un proceso en el que la información genética del
ADN pasa al ARN mensajero (ARNm). Es el primer paso de la síntesis
de proteínas. El ARNm transporta la información desde el núcleo,
donde está codificada en el ADN, hasta el citoplasma, donde se
encuentran los ribosomas. El paso de ADN a ARNm se hace
construyendo una copia complementaria nucleótido a nucleótidos
teniendo en cuenta que en el ARNm el uracilo es el complementario a
la adenina. Esta copia la realiza la enzima ARN polimerasa II en tres
etapas: iniciación, elongación y terminación. La ARN polimerasa II se
une a un sitio específico del ADN llamado promotor para comenzar la
transcripción. No todos los genes se expresan sino que en cada tipo
celular y en cada momento funcional hay un perfil de expresión génica
que proporciona a cada célula su identidad y le permite adaptarse a las
funciones que debe realizar.
Fibao 2.0. (2007). Transcripción . 13 de octubre de 2015, de Medicina molecular Sitio
web: http://medmol.es/temas/66/

Tipos de ARN
• El ARN (ácido ribonucleico) es una importante molécula compuesta por
largas cadenas de nucleótidos, que está presente tanto en las células
procariotas como en las eucariotas. Tiene influencia en funciones de
síntesis proteica y en la expresión genética, ya que ejerce de
complemento del ADN.
• ARN mensajero: Es el encargado de llevar información acerca de la secuencia
de aminoácidos proteicos desde el ADN hasta el ribosoma, el lugar en el que
se sintetizan las proteínas de una célula. En las eucariotas el ARN mensajero se
sintetiza en el núcleo celular.
• ARN ribosómico: Se combina con proteínas para desarrollar ribosomas. La
función principal de este tipo de ARN es constituir la estructura del ribosoma,
y generar los enlaces necesarios entre los aminoácidos durante la síntesis de
proteínas. Fuera de ésta función, actúan como ribosomas.

• ARN de transferencia: Se encargan de transferir un aminoácido en
particular al polipéptido naciente. Se anexan a lugares preestablecidos
del ribosoma durante la traducción, y tienen un sitio específico para el
establecimiento del aminoácido. En síntesis, la principal labor del ARN
de transferencia es transferir los aminoácidos al ribosoma.
• ARN reguladores: Varios tipos de ARN se encargan de regular la
expresión genética, ya que son complementarios de regiones
particulares del ARN mensajero o de genes del ADN.
• ARN de interferencia: Son moléculas de ARN que eliminan la
expresión de genes distinguidos a través de procesos llamados ribo
interferencia, o interferencia por ARN.
http://www.tipos.co/tipos-de-arn/ Fecha de consulta: 13 de Octure de 2015

Proceso de Traducción
• La traducción es el proceso mediante el cual se produce la síntesis de
proteínas. Este proceso ocurre en el citoplasma de la célula y para la
mayoría de las proteínas de forma continua, durante todo el ciclo
celular a excepción de la etapa M. Las funciones de las células siempre
van a estar implicadas con las funciones de las proteínas por lo que la
expresión de la información genética como proteínas garantiza que
las enzimas aceleren las reacciones del metabolismo, los
transportadores posibiliten el intercambio de sustancias,
los anticuerpos la defensa del organismo, las hormonas proteicas la
regulación del metabolismo, los receptores el intercambio de
información entre las células, entre otras.

Etapas y componentes
• Etapa de Elongación: En esta etapa ocurre la formación del enlace
polimerizante durante la formación de la proteína. Aquí, al igual que
en las otras etapas, la participación de proteínas adicionales no
ribosómicas es fundamental; las que se denominan factores de
elongación.
• Etapa de Terminación: Como los codones de terminación no tienen
ARNt que los identifique, en su lugar esto constituye una señal para
dar inicio a la terminación de la traducción. El codón de terminación
es reconocido por un factor de liberación unido al GTP. En estos
momentos el ribosoma se encuentra en condiciones de iniciar un
nuevo evento de traducción.
• Etapa de Pos terminación: Esta etapa corresponde a
la maduración o procesamiento de la molécula formada. Durante
esta etapa la proteína alcanza su estructura y conformación con su
actividad biológica.
http://www.ecured.cu/index.php/Traducci%C3%B3n_del_ADN#Etapa_de_Preiniciaci.C3.B3n fecha de consulta: 13
de octubre de 2015

Código genético.
• Es el conjunto de reglas que define la traducción de una secuencia
de nucleótidos en el ARN a una secuencia de aminoácidos en una
proteína, en todos los seres vivos. El código define la relación entre
secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos.
De ese modo, cada codón se corresponde con un aminoácido
específico.
• La secuencia del material genético se compone de cuatro bases
nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras
en el código genético: adenina (A), timina (T), guanina (G)
y citosina (C) en el ADN y adenina (A),uracilo (U), guanina (G)
y citosina (C) en el ARN.

Transcripcional
• La transcripción de un gen en estado activo está
controlada en la iniciación por la interacción de la
RNA polimerasa con su promotor. En la mayoría
de los genes, éste es el punto de control más
importante. Probablemente sea el nivel más
común de regulación. La regulación de la
transcripción de un gen especifico de tejido es la
base de la diferenciación eucariota, como por
ejemplo, las proteínas que regulan el desarrollo
embrionario que no son más que factores de
transcripción.

Post- transcripcional
• A nivel postranscripcional, la regulación de la
expresión de los genes se subdivide en:
1. Splicing diferencial
2. Diferentes sitios de poliadenilación
3. Estabilidad de los mRNA
4. Almacenamiento de los mRNA

• Splicing diferencial: La mayoría de los genes interrumpidos se
transcriben en un RNA que da lugar a un solo tipo de mRNA
maduro: en estos casos, no hay variación al asignar los exones y
los intrones. Pero los RNAs de algunos genes tienen patrones
desplicing diferencial, cuando un solo gen da lugar a más de una
secuencia de mRNA. Esto es utilizado particularmente por algunos
virus, y permite diversos tipos de relaciones entre un gen y su
producto mRNA.
• Elección del sitio de poliadenilación: Otra posibilidad de obtener
varios tipos de mRNAs a partir de un mismo transcrito primario
reside en la variabilidad de elección del sitio de poliadenilación. Los
cambios del sitio de poliadenilación y adición de la cola poli A
pueden modificar el extremo carboxi-terminal de la proteína. La
elección del sitio de poliadenilación es muy utilizada por
determinados virus como el adenovirus así como por varios genes
celulares como el de la calcitonina

• Estabilidad de los mRNAs: La modificación de la duración de la
vida de los mensajeros es un factor importante en la regulación de
la expresión de algunos genes. La estabilización de los mRNAs de
oncogenes como c-myc y c-fos con lleva a un aumento de la
concentración celular de las proteínas correspondientes que
pudiera ser en este caso, al menos, la causa de una proliferación
celular descontrolada.
• El almacenamiento de los mRNA: Se sabe desde hace tiempo
que el almacenamiento de los mRNAs tanto en el núcleo como en
el citoplasma, es un medio de regulación. Pero lo que no se conoce
aún en cómo se decide ese almacenamiento y cuáles son los
mecanismos que lo rigen. Numerosos genes son transcritos y jamás
aparecen sus productos de traducción. La complejidad de los RNA
nucleares es alrededor de 20 veces mayor que las de los
mensajeros citosólicos.
http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf7/p04_euc.htm Fecha de consulta: 13 de octubre de 2015

Traduccional
• Este nivel de regulación es el menos conocido de todos. Parece ser
que los mecanismos que lo rigen juegan un papel importante en el
almacenamiento recién estudiado, ya que la traducción depende de
la liberación de los mRNAs, aún cuando el almacenamiento sea
breve. Tampoco todos los mRNAs que llegan al citoplasma se
traducen en proteínas.
• A veces se encuentran mRNAs que dirigen la síntesis proteica in
vitro, aunque sus proteínas correspondientes no se sintetizan en las
células de las cuales se obtuvo el mRNA. La posibilidad de que un
mRNA sea traducido en auténticas proteínas in vitro, demuestra que
éste es capaz de funcionar como molde. De esta manera, su
incapacidad de ser traducido in vivo puede tomarse como evidencia
del control traduccional. Deben haber algunos mecanismos in vivo
que eviten la traducción.
• Las partículas "almacenadas" de RNP de embriones marinos son
un buen ejemplo de este fenómeno.

Post- traduccional
• Las proteínas recién sintetizadas pueden sufrir modificaciones
postraduccionales que son, a su vez, una manera de controlar la
expresión de los genes en eucariontes. Esta regulación puede ser
cuantitativa o cualitativa. Se trata de glicosilaciones, fosforilaciones,
acetilaciones, ribosilaciones, etc. Se puede dar el caso de
poliproteínas que sufren cortes, mecanismo que es común en la
síntesis de hormonas peptídicas como la insulina. La insulina está
formada por dos cadenas polipeptídicas. Primeramente se sintetiza
una cadena de 86 aminoácidos que es la preproinsulina. Se elimina
el péptido señal y queda la proinsulina con 62 aminoácidos. Sucede
un plegamiento tridimensional de la proinsulina que está
estabilizado por enlaces disulfuros. A continuación se eliminan 31
aminoácidos por cortes internos dando la insulina activa.
Revista y Patia. (2008). Regulación de la expresión génica . 13 de octubre de 2015, de F. Biologica Sitio web:
http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf7/p04_euc.htm

Bibliografía
• Dra. Ana María Gonzales. (2006). Diferenciación celular. 13 de octubre de 2015, de
Facultad de Ciencias Biológicas Sitio web:
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema10/10-7difcelular.htm
• Hugo Gomez Ceron . (2009). Dogma central de la Biología . 13 de octubre de 2015,
de Bios. Sitio web: http://benitobios.blogspot.mx/2009/06/dogma-central-de-la-
biologia.html
• Fibao 2.0. (2007). Transcripción . 13 de octubre de 2015, de Medicina molecular Sitio
web: http://medmol.es/temas/66
• http://www.tipos.co/tipos-de-arn/ Fecha de consulta: 13 de Octure de 2015
• http://www.ecured.cu/index.php/Traducci%C3%B3n_del_ADN#Etapa_de_Preiniciaci.
C3.B3n fecha de consulta: 13 de octubre de 2015
• http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf7/p04_euc.htm Fecha de consulta: 13 de
octubre de 2015
• Revista y Patia. (2008). Regulación de la expresión génica . 13 de octubre de 2015,
de F. Biologica Sitio web: http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf7/p04_euc.htm

Tema 35

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Destacado (20)

Similar a Tema 35 (20)

Más de Dian Alex Gonzalez (20)

Último (20)

Tema 35