1. ADN i Cromatina
Flashcards
- Què és l'eucromatina?
- Forma de cromatina activa i menys compactada.
- Què és l'heterocromatina?
- Forma de cromatina molt compactada i no activa.
- Quin és el dogma central de la biologia molecular?
- L'ADN es transcriu en ARN, que es tradueix en proteïnes.
- Què és la transcriptasa inversa?
- Enzim que sintetitza ADN a partir d'ARN, present en retrovirus.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents opcions descriu millor la funció de les topoisomerases durant la replicació de l'ADN?
- a) Trencar els ponts d'hidrogen entre les bases complementàries.
- b) Unir els fragments d'Okazaki a la cadena retardada.
- c) Tallar i enganxar l'ADN per alleujar la tensió del superenrotllament.
- d) Afegir nucleòtids a l'extrem 3' de la cadena en creixement.
Resposta: c) Tallar i enganxar l'ADN per alleujar la tensió del superenrotllament.. Les topoisomerases tallen i enganxen l'ADN per alliberar la tensió causada pel superenrotllament durant la replicació, evitant que l'ADN s'enredi.
- Quin enzim és responsable de la síntesi d'encebadors d'ARN durant la replicació de l'ADN?
- a) ADN polimerasa
- b) Primasa
- c) Helicasa
- d) Ligasa
Resposta: b) Primasa. La primasa sintetitza els encebadors d'ARN necessaris per iniciar la replicació de l'ADN, ja que l'ADN polimerasa necessita un extrem 3' lliure per començar a afegir nucleòtids.
- Quina de les següents afirmacions és correcta sobre la replicació de l'ADN en eucariotes?
- a) Té lloc al citoplasma.
- b) Només hi ha un origen de replicació.
- c) Hi ha múltiples orígens de replicació.
- d) L'ADN és circular i no s'escurça.
Resposta: c) Hi ha múltiples orígens de replicació.. En eucariotes, la replicació de l'ADN té lloc al nucli i hi ha múltiples orígens de replicació per accelerar el procés.
2. Dogma Central de la Biologia Molecular
Flashcards
- Què és el dogma central de la biologia molecular?
- Descriu el flux d'informació genètica: ADN -> ARN -> Proteïna.
- Què és la transcriptasa inversa?
- Enzim que sintetitza ADN a partir d'ARN.
- On té lloc la transcripció en eucariotes?
- Al nucli.
- Quina és la funció de la replicació de l'ADN?
- Duplicar l'ADN per a la divisió cel·lular.
Preguntes tipus test
- Quin enzim és capaç de sintetitzar ADN utilitzant ARN com a motlle?
- a) ADN polimerasa
- b) Transcriptasa inversa
- c) ARN polimerasa
- d) Ligasa
Resposta: b) Transcriptasa inversa. La transcriptasa inversa, present en retrovirus, pot sintetitzar ADN a partir d'un motlle d'ARN.
- En eucariotes, on té lloc la transcripció de l'ADN?
- a) Citoplasma
- b) Ribosomes
- c) Nucli
- d) Mitocondris
Resposta: c) Nucli. En eucariotes, la transcripció de l'ADN té lloc principalment al nucli, on es troba l'ADN.
- Quina és la funció principal de la replicació de l'ADN?
- a) Sintetitzar proteïnes
- b) Duplicar l'ADN per a la divisió cel·lular
- c) Transcripció d'ARN
- d) Reparar errors en l'ADN
Resposta: b) Duplicar l'ADN per a la divisió cel·lular. La replicació de l'ADN assegura que cada cèl·lula filla rebi una còpia idèntica del material genètic durant la divisió cel·lular.
3. ADN Portador de la Informació Genètica
Flashcards
- Què és el Dogma Central de la Biologia Molecular?
- Descriu el flux d'informació genètica de l'ADN a l'ARN i, finalment, a les proteïnes.
- Quins experiments van demostrar que l'ADN és el portador de la informació genètica?
- L'experiment de Frederick Griffith i l'experiment d'Avery, MacLeod i McCarty.
- Què és el factor transformador descobert per Griffith?
- Un component que pot transformar bacteris no virulents en virulents.
- Quina molècula es va identificar com el factor transformador per Avery, MacLeod i McCarty?
- ADN
Preguntes tipus test
- Quina de les següents característiques NO és essencial per a una molècula que porta informació genètica?
- a) Ser químicament estable.
- b) Ser capaç de patir petits canvis químics (mutacions).
- c) Ser capaç de replicar-se a si mateixa.
- d) Ser fàcilment degradable per permetre una ràpida adaptació.
Resposta: d) Ser fàcilment degradable per permetre una ràpida adaptació.. La capacitat de ser fàcilment degradable no és una característica essencial per a una molècula portadora d'informació genètica. De fet, l'estabilitat és més important per assegurar la integritat de la informació genètica.
- Quin va ser el principal descobriment de l'experiment de Frederick Griffith?
- a) L'ADN és la molècula que causa la transformació bacteriana.
- b) Les proteïnes són el factor transformador en bacteris.
- c) Existeix un factor transformador que pot convertir bacteris no virulents en virulents.
- d) Els bacteris R són més virulents que els bacteris S.
Resposta: c) Existeix un factor transformador que pot convertir bacteris no virulents en virulents.. L'experiment de Griffith va demostrar que un factor transformador podia convertir bacteris no virulents (R) en bacteris virulents (S), tot i que no va identificar la naturalesa d'aquest factor.
- Què van demostrar Avery, MacLeod i McCarty en el seu experiment de 1944?
- a) Que les proteïnes són el factor transformador.
- b) Que l'ARN és el factor transformador.
- c) Que l'ADN és la molècula que causa la transformació bacteriana.
- d) Que els lípids són essencials per a la transformació bacteriana.
Resposta: c) Que l'ADN és la molècula que causa la transformació bacteriana.. Avery, MacLeod i McCarty van demostrar que l'ADN, i no les proteïnes, era la molècula responsable de la transformació bacteriana, confirmant que l'ADN és el portador de la informació genètica.
4. Genoma Procariota i Eucariota
Flashcards
- On es localitza el genoma procariota?
- Citoplasma (regió del nucleoide) i als plasmidis
- Quina és l'estructura del cromosoma en procariotes?
- Cromosoma bacterià (ADN sovint circular)
- On es localitza el genoma eucariota?
- Nucli, mitocondris i cloroplasts
- Com s'organitza l'ADN en el genoma nuclear eucariota?
- Molècules lineals d'ADN associades a histones
Preguntes tipus test
- On es localitza principalment el genoma eucariota?
- a) Al citoplasma
- b) Al nucli
- c) Als plasmidis
- d) A la matriu mitocondrial
Resposta: b) Al nucli. El genoma eucariota es localitza principalment al nucli, tot i que també es troba en mitocondris i cloroplasts.
- Quina és una característica del genoma procariota?
- a) ADN lineal associat a histones
- b) Gran quantitat d'ADN no codificant
- c) Gens continus
- d) Presència d'introns
Resposta: c) Gens continus. En els procariotes, els gens són continus, és a dir, no tenen seqüències no codificants (introns) intercalades.
- Quina estructura és exclusiva del genoma eucariota?
- a) Plasmidis
- b) Cromosoma circular
- c) Introns
- d) Nucloides
Resposta: c) Introns. Els introns són seqüències no codificants presents en els gens eucariotes, a diferència dels gens procariotes que són continus.
5. Replicació de l'ADN
Flashcards
- Quin és l'objectiu principal de la replicació de l'ADN?
- Duplicar l'ADN per assegurar un repartiment equitatiu a les cèl·lules filles durant la mitosi.
- Quins enzims participen en l'obertura de la doble hèlix de l'ADN?
- Helicases (trenquen els ponts d'hidrogen) i topoisomerases (alleugen la tensió).
- Què fan les proteïnes SSB durant la replicació de l'ADN?
- Impedeixen que les cadenes separades de l'ADN es tornin a unir.
- Quina és la funció de la primasa en la replicació de l'ADN?
- Sintetitzar l'encebador o primer d'ARN.
Preguntes tipus test
- Quin enzim és responsable de trencar els ponts d'hidrogen entre les bases complementàries durant la replicació de l'ADN?
- a) Primasa
- b) Helicasa
- c) Ligasa
- d) ADN polimerasa
Resposta: b) Helicasa. L'Helicasa és l'enzim que s'encarrega de trencar els ponts d'hidrogen entre les bases complementàries, permetent que la doble hèlix d'ADN se separi i formi la forquilla de replicació.
- Quina funció tenen les proteïnes SSB durant la replicació de l'ADN?
- a) Unir els fragments d'Okazaki
- b) Impedir que les cadenes separades es tornin a unir
- c) Sintetitzar l'encebador d'ARN
- d) Corregir errors en la seqüència d'ADN
Resposta: b) Impedir que les cadenes separades es tornin a unir. Les proteïnes SSB (Single-Strand Binding proteins) s'uneixen a les cadenes d'ADN separades per la helicasa i impedeixen que es tornin a unir, mantenint-les disponibles com a motlle per a la síntesi de noves cadenes.
- Quina és la funció de la topoisomerasa durant la replicació de l'ADN?
- a) Afegir nucleòtids a la cadena d'ADN
- b) Trencar i unir les cadenes d'ADN per alleujar la tensió
- c) Sintetitzar l'encebador d'ARN
- d) Eliminar els errors de replicació
Resposta: b) Trencar i unir les cadenes d'ADN per alleujar la tensió. La topoisomerasa talla i enganxa l'ADN per davant de la forquilla de replicació, alliberant la tensió creada pel superenrotllament de l'ADN durant la separació de les cadenes.
6. Etapes Replicació ADN en Procariotes
Flashcards
- Quin enzim trenca els enllaços d'hidrogen per obrir la doble hèlix durant la replicació en procariotes?
- Helicasa
- Quin tipus de proteïnes impedeixen que les cadenes d'ADN separades es tornin a unir durant la replicació?
- Proteïnes SSB
- Quina és la funció de la primasa en la replicació de l'ADN?
- Sintetitzar encebadors d'ARN
- En quina direcció afegeix l'ADN polimerasa nucleòtids a la cadena d'ADN?
- 5' a 3'
Preguntes tipus test
- Quin enzim és responsable de trencar els enllaços d'hidrogen entre les bases complementàries durant la replicació de l'ADN en procariotes?
- a) Primasa
- b) Helicasa
- c) Ligasa
- d) ADN polimerasa
Resposta: b) Helicasa. L'Helicasa és l'enzim encarregat de trencar els enllaços d'hidrogen entre les bases complementàries, permetent la separació de les dues cadenes d'ADN per a la replicació.
- Quina funció tenen les proteïnes SSB en la replicació de l'ADN en procariotes?
- a) Unir fragments d'Okazaki
- b) Sintetitzar encebadors d'ARN
- c) Impedir que les cadenes separades es tornin a unir
- d) Corregir errors en la seqüència d'ADN
Resposta: c) Impedir que les cadenes separades es tornin a unir. Les proteïnes SSB (Single-Stranded Binding proteins) impedeixen que les cadenes d'ADN separades durant la replicació es tornin a unir, mantenint-les disponibles per a la síntesi de noves cadenes.
- Quina és la funció principal de l'ADN polimerasa I en la replicació de l'ADN en procariotes?
- a) Afegir nucleòtids a l'extrem 5' de la cadena motlle
- b) Eliminar l'encebador d'ARN i omplir els buits amb ADN
- c) Unir els fragments d'Okazaki
- d) Desespiralitzar la doble hèlix
Resposta: b) Eliminar l'encebador d'ARN i omplir els buits amb ADN. L'ADN polimerasa I té una funció nucleasa per eliminar l'encebador d'ARN i una funció polimerasa per omplir els buits amb ADN, assegurant una cadena contínua.
7. Telòmers, Telomerasa, Envelliment i Càncer
Flashcards
- Què són els telòmers?
- Són les estructures que protegeixen els extrems dels cromosomes.
- Quina és la funció principal de la telomerasa?
- Allargar els telòmers, contrarestant l'escurçament que es produeix durant la divisió cel·lular.
- Què passa amb els telòmers a mesura que les cèl·lules es divideixen?
- S'escurcen progressivament.
- Com afecta l'escurçament dels telòmers a les cèl·lules?
- Pot portar a la senescència cel·lular o a l'apoptosi.
Preguntes tipus test
- Quina funció té la telomerasa?
- a) Emmagatzemar informació genètica.
- b) Reparar els telòmers.
- c) Catalitzar la replicació de l'ADN.
- d) Regular l'expressió gènica.
Resposta: b) Reparar els telòmers.. La telomerasa és un enzim que allarga els extrems dels cromosomes, reparant els telòmers i evitant el seu escurçament.
- Què passa quan l'escurçament dels telòmers arriba a un punt crític?
- a) La cèl·lula entra en un estat de replicació constant.
- b) S'indueix un dany persistent a l'ADN, portant a la senescència o apoptosi.
- c) La cèl·lula esdevé immortal.
- d) Augmenta l'activitat de la telomerasa.
Resposta: b) S'indueix un dany persistent a l'ADN, portant a la senescència o apoptosi.. Quan l'escurçament dels telòmers és crític, s'indueix un dany persistent a l'ADN que pot portar a la senescència, apoptosi i pèrdua de capacitat de regeneració dels teixits.
- Quin és l'efecte de l'activació de la telomerasa en ratolins, segons els experiments del CNIO?
- a) Acceleració de l'envelliment.
- b) Disminució de la longevitat.
- c) Retard de l'envelliment i increment de la longevitat.
- d) Augment de l'osteoporosi.
Resposta: c) Retard de l'envelliment i increment de la longevitat.. Els experiments del CNIO han demostrat que l'activació de la telomerasa en ratolins retarda l'envelliment i incrementa la longevitat, disminuint patologies relacionades amb l'edat.
8. Transcripció de l'ADN
Flashcards
- Què és la transcripció?
- Síntesi d'ARN a partir de la informació continguda a l'ADN.
- Quina és la cadena motlle durant la transcripció?
- La cadena d'ADN que serveix de patró per a la síntesi d'ARN.
- On té lloc la transcripció en eucariotes?
- Al nucli, la matriu mitocondrial i l'estroma dels cloroplasts.
- Què és un promotor en la transcripció?
- Seqüència d'ADN que marca l'inici d'un gen i on s'uneix l'ARN polimerasa.
Preguntes tipus test
- Quin enzim és essencial per a la síntesi d'ARN durant la transcripció?
- a) ADN polimerasa
- b) ARN polimerasa
- c) Ligasa
- d) Helicasa
Resposta: b) ARN polimerasa. L'ARN polimerasa és l'enzim que catalitza la síntesi d'ARN a partir d'un motlle d'ADN durant la transcripció.
- A la transcripció, quina cadena d'ADN s'utilitza com a motlle per a la síntesi d'ARN?
- a) Cadena codificant
- b) Cadena no codificant
- c) Cadena líder
- d) Cadena retardada
Resposta: b) Cadena no codificant. La cadena no codificant, també coneguda com a cadena motlle, serveix com a guia per a la síntesi de l'ARN, resultant en una seqüència d'ARN complementària.
- Quina seqüència indica el final de la transcripció en procariotes?
- a) Promotor
- b) Regió codificant
- c) Finalitzador
- d) Operador
Resposta: c) Finalitzador. La seqüència finalitzadora senyala el punt on la transcripció ha de finalitzar, permetent l'alliberament de l'ARN polimerasa i la terminació de la síntesi d'ARN.
9. Etapes Transcripció en Procariotes (+Eucariotes)
Flashcards
- Què és la transcripció?
- Síntesi d'ARN a partir d'ADN.
- On té lloc la transcripció en procariotes?
- Al citoplasma.
- Què és un promotor?
- Seqüència d'ADN on s'uneix l'ARN polimerasa per iniciar la transcripció.
- Què són els factors de transcripció?
- Proteïnes que ajuden a la unió de l'ARN polimerasa al promotor en eucariotes.
Preguntes tipus test
- Quin enzim és essencial per a la síntesi d'ARN durant la transcripció?
- a) ADN ligasa
- b) ARN polimerasa
- c) Transcriptasa inversa
- d) ADN polimerasa
Resposta: b) ARN polimerasa. L'ARN polimerasa és l'enzim que catalitza la síntesi d'ARN a partir d'un motlle d'ADN durant la transcripció.
- En quina direcció sintetitza l'ARN polimerasa l'ARN?
- a) 3' → 5'
- b) 5' → 3'
- c) No té direcció específica
- d) Depèn del tipus d'ARN
Resposta: b) 5' → 3'. L'ARN polimerasa sintetitza l'ARN en direcció 5' → 3', afegint ribonucleòtids a l'extrem 3' de la cadena en creixement.
- Quina seqüència indica el final de la transcripció en procariotes?
- a) Promotor
- b) Regió codificant
- c) Finalitzador
- d) Operador
Resposta: c) Finalitzador. La seqüència finalitzadora indica el final de la transcripció, fent que l'ARN polimerasa s'aturi i alliberi l'ARN.
10. Transcripció Procariotes-Eucariotes
Flashcards
- On té lloc la transcripció en procariotes?
- Citoplasma
- Què necessita l'ARN polimerasa per unir-se al promotor en eucariotes?
- Factors de transcripció
- Què és un promotor?
- Seqüència d'ADN on s'uneix l'ARN polimerasa per iniciar la transcripció
- Què és la maduració de l'ARNm?
- Procés en eucariotes que inclou modificació dels extrems i eliminació d'introns
Preguntes tipus test
- En eucariotes, quin enzim necessita factors de transcripció per unir-se al promotor?
- a) ARN polimerasa
- b) ADN ligasa
- c) Primasa
- d) Helicasa
Resposta: a) ARN polimerasa. En eucariotes, l'ARN polimerasa requereix factors de transcripció per unir-se al promotor, a diferència dels procariotes.
- Quina és la localització de la transcripció en cèl·lules procariotes?
- a) Nucli
- b) Citoplasma
- c) Mitocondris
- d) Reticle endoplasmàtic
Resposta: b) Citoplasma. En procariotes, la transcripció té lloc al citoplasma ja que no tenen un nucli definit.
- Què és un promotor en el context de la transcripció?
- a) Una seqüència que codifica per a una proteïna
- b) Una regió on es fixa l'ARN polimerasa per iniciar la transcripció
- c) Un enzim que catalitza la síntesi d'ARN
- d) Una seqüència que indica el final de la transcripció
Resposta: b) Una regió on es fixa l'ARN polimerasa per iniciar la transcripció. El promotor és una seqüència d'ADN on l'ARN polimerasa s'uneix per iniciar la transcripció.
11. Maduració de l'ARNm en Eucariotes
Flashcards
- Què s'afegeix a l'extrem 5' de l'ARNm en eucariotes durant la maduració?
- Una base modificada (metil-G).
- Quina funció té la modificació de l'extrem 5' de l'ARNm?
- Protegir l'ARNm de la degradació.
- Què s'afegeix a l'extrem 3' de l'ARNm en eucariotes durant la maduració?
- Una cua poli-A (uns 200-250 nucleòtids d'adenina).
- Quines són les funcions de la cua poli-A?
- Necessària per sortir del nucli i evita la degradació de la seqüència que s'ha de traduir.
Preguntes tipus test
- Quin és el propòsit de l'addició d'una base modificada (metil-G) a l'extrem 5' del ARNm durant la maduració en eucariotes?
- a) Facilitar la traducció de l'ARNm en proteïnes.
- b) Protegir l'extrem 5' de la degradació.
- c) Assegurar l'eliminació correcta dels introns.
- d) Permetre la unió de l'ARNm als ribosomes.
Resposta: b) Protegir l'extrem 5' de la degradació.. L'addició d'una base modificada (metil-G) a l'extrem 5' de l'ARNm té com a funció principal protegir l'extrem 5' de la degradació, assegurant així que l'ARNm no es faci malbé abans que pugui ser traduït.
- Quina funció té la cua poli-A que s'afegeix a l'extrem 3' de l'ARNm en eucariotes durant la maduració?
- a) Indicar el lloc d'inici de la traducció.
- b) Protegir l'ARNm de la degradació i facilitar la sortida del nucli.
- c) Assegurar l'eliminació precisa dels exons.
- d) Regular la velocitat de transcripció de l'ARNm.
Resposta: b) Protegir l'ARNm de la degradació i facilitar la sortida del nucli.. La cua poli-A, que consisteix en una cadena de nucleòtids d'adenina, protegeix l'ARNm de la degradació i facilita la seva sortida del nucli cap al citoplasma, on tindrà lloc la traducció.
- Què són els introns i els exons en el context de la maduració de l'ARNm en eucariotes?
- a) Els introns són seqüències codificants i els exons són seqüències no codificants.
- b) Els introns i els exons són seqüències que es tradueixen en proteïnes.
- c) Els introns són seqüències no codificants que s'eliminen, i els exons són seqüències codificants que es mantenen.
- d) Els introns i els exons són regions reguladores de la transcripció.
Resposta: c) Els introns són seqüències no codificants que s'eliminen, i els exons són seqüències codificants que es mantenen.. Els introns són seqüències no codificants que s'eliminen de l'ARNm durant el procés d'splicing, mentre que els exons són seqüències codificants que es mantenen i s'uneixen per formar l'ARNm madur que es traduirà en proteïnes.
12. Traducció
Flashcards
- Què és la traducció?
- Procés pel qual la informació de l'ARNm es converteix en una seqüència d'aminoàcids per formar una proteïna.
- Què és un codó?
- Seqüència de tres nucleòtids en l'ARNm que codifica per un aminoàcid específic.
- Quina és la funció de l'ARNt?
- Transportar aminoàcids als ribosomes per a la síntesi de proteïnes.
- Què indica el codó d'inici AUG?
- L'inici de la traducció i codifica per a la metionina.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'ARN s'uneix als ribosomes per realitzar la síntesi proteica?
- a) ARNm
- b) ARNt
- c) ARNr
- d) ADN
Resposta: a) ARNm. L'ARNm (ARN missatger) és l'intermediari que porta la informació genètica des de l'ADN al nucli fins als ribosomes al citoplasma, on es duu a terme la síntesi de proteïnes.
- Quin és el significat del terme 'codó' en el context de la traducció?
- a) Un aminoàcid específic
- b) Una seqüència de tres nucleòtids a l'ARNm que codifica per a un aminoàcid
- c) Un tipus d'ARN de transferència
- d) Un enzim que catalitza la formació d'enllaços peptídics
Resposta: b) Una seqüència de tres nucleòtids a l'ARNm que codifica per a un aminoàcid. Un codó és un triplet de nucleòtids a l'ARNm que especifica quin aminoàcid s'ha d'incorporar a la cadena polipeptídica durant la traducció.
- Quina molècula s'encarrega de transportar els aminoàcids als ribosomes durant la traducció?
- a) ARNm
- b) ARNt
- c) ARNr
- d) ADN
Resposta: b) ARNt. L'ARNt (ARN de transferència) té la funció específica de transportar els aminoàcids corresponents als ribosomes, on s'incorporen a la cadena polipeptídica en creixement.
13. Etapes Traducció en Procariotes
Flashcards
- Què és la traducció?
- Procés de síntesi de proteïnes a partir de l'ARNm.
- Quina molècula porta la informació genètica durant la traducció?
- ARNm (ARN missatger).
- Quin és el paper de l'ARNt en la traducció?
- Transportar aminoàcids al ribosoma.
- Quin és el codó d'inici universal en la traducció?
- AUG (metionina).
Preguntes tipus test
- Quin és el primer pas en la traducció en procariotes?
- a) Activació dels aminoàcids
- b) Unió de la subunitat gran del ribosoma
- c) Transcripció de l'ARNm
- d) Inici de la replicació de l'ADN
Resposta: a) Activació dels aminoàcids. Abans de la traducció, els aminoàcids han d'estar units als seus ARNt específics, un procés que requereix energia.
- A quin extrem de l'ARNt s'uneix l'aminoàcid durant l'activació en procariotes?
- a) Extrem 5'
- b) Extrem 3'
- c) Anticodó
- d) Codó d'inici
Resposta: b) Extrem 3'. L'aminoàcid s'uneix a l'extrem 3' de l'ARNt, on hi ha una seqüència específica que permet la unió.
- Quin codó d'inici és reconegut per l'ARNt-Met en procariotes?
- a) UAG
- b) UAA
- c) AUG
- d) GUA
Resposta: c) AUG. El codó d'inici AUG és el que senyala el començament de la traducció i és reconegut per l'ARNt que porta la metionina (Met).
14. Regulació de l'Expressió Gènica
Flashcards
- Què és un operó?
- Un conjunt de gens capaç de regular la seva pròpia expressió.
- Quina funció té el promotor en un operó?
- És la regió de l'ADN on s'uneix l'ARN polimerasa per iniciar la transcripció.
- Què és l'operador en un operó?
- És la regió de l'ADN on s'uneix la proteïna reguladora (repressora) per impedir l'acció de l'ARN polimerasa.
- Què codifica el gen regulador (R) en un operó?
- Codifica per a la proteïna reguladora que s'uneix a l'operador.
Preguntes tipus test
- Quin component d'un operó actua com a interruptor per a la transcripció?
- a) El promotor
- b) L'operador
- c) El gen regulador
- d) Els gens estructurals
Resposta: b) L'operador. L'operador és la regió on s'uneix la proteïna repressora, impedint que l'ARN polimerasa transcriu els gens estructurals.
- En el model de l'operó lac, què passa quan la lactosa està present en el medi?
- a) La lactosa s'uneix a l'operador i impedeix la transcripció.
- b) La lactosa s'uneix a la proteïna repressora, inactivant-la i permetent la transcripció.
- c) La lactosa s'uneix a l'ARN polimerasa i augmenta la transcripció.
- d) La lactosa no té cap efecte sobre l'operó lac.
Resposta: b) La lactosa s'uneix a la proteïna repressora, inactivant-la i permetent la transcripció.. La lactosa actua com a inductor, unint-se a la proteïna repressora i evitant que aquesta s'uneixi a l'operador, permetent així la transcripció dels gens que degraden la lactosa.
- Quin tipus de regulació gènica és típica dels processos catabòlics, com la degradació de la lactosa?
- a) Regulació reprimible
- b) Regulació inducible
- c) Regulació constitutiva
- d) Regulació per atenuació
Resposta: b) Regulació inducible. La regulació inducible és típica dels processos catabòlics, on la presència del substrat indueix la síntesi dels enzims necessaris per a la seva degradació.
15. Regulació Gènica en Procariotes
Flashcards
- Què és un operó?
- Un conjunt de gens capaç de regular la seva pròpia expressió.
- Quina és la funció del gen regulador (R) en l'operó?
- Codifica per a la proteïna reguladora que s'unirà a l'operador.
- Què passa quan la lactosa està present en l'operó lac?
- La lactosa s'uneix a la proteïna repressora i l'inactiva, permetent la transcripció.
- Com actua el triptòfan en l'operó Trp?
- Actua com a molècula repressora, inhibint la síntesi dels enzims quan hi ha suficient triptòfan.
Preguntes tipus test
- Quin component de l'operó lac actua com a obstacle físic per a l'ARN polimerasa, impedint la transcripció?
- a) El gen regulador
- b) El promotor
- c) L'operador
- d) Els gens estructurals
Resposta: c) L'operador. L'operador és la regió de l'ADN on s'uneix la proteïna repressora, impedint que l'ARN polimerasa avanci i transcrigui els gens estructurals.
- En l'operó lac, què passa quan la lactosa està present en el medi?
- a) La lactosa s'uneix a l'ARN polimerasa i impedeix la transcripció
- b) La lactosa s'uneix al promotor i facilita la transcripció
- c) La lactosa s'uneix a la proteïna repressora i l'inactiva
- d) La lactosa s'uneix a l'operador i bloqueja la transcripció
Resposta: c) La lactosa s'uneix a la proteïna repressora i l'inactiva. Quan la lactosa està present, actua com a inductor, unint-se a la proteïna repressora i inactivant-la, permetent que l'ARN polimerasa transcrigui els gens estructurals.
- Quin tipus de molècula actua com a repressora en l'operó Trp?
- a) Un enzim
- b) Un substrat
- c) Un producte final
- d) Un gen estructural
Resposta: c) Un producte final. En l'operó Trp, el triptòfan (Trp) actua com a molècula repressora. Quan hi ha suficient triptòfan, aquest s'uneix al repressor, activant-lo i impedint la transcripció dels gens necessaris per a la síntesi de triptòfan.
16. Model de l'Operó lac
Flashcards
- Què és un operó?
- Un conjunt de gens capaç de regular la seva pròpia expressió.
- Quins components formen part d'un operó?
- Gens estructurals, promotor, operador i gen regulador.
- Què fan els gens estructurals en l'operó lac?
- Codifiquen per a enzims implicats en el catabolisme de la lactosa.
- Quina funció té el promotor en l'operó lac?
- És la regió de l'ADN on s'uneix l'ARN polimerasa per iniciar la transcripció.
Preguntes tipus test
- Quin component de l'operó lac és responsable de codificar la proteïna repressora?
- a) Gen regulador
- b) Promotor
- c) Operador
- d) Gens estructurals
Resposta: a) Gen regulador. El gen regulador codifica la proteïna repressora que s'uneix a l'operador.
- Què passa quan la lactosa està present en el medi en relació amb l'operó lac?
- a) La lactosa s'uneix al promotor, activant la transcripció
- b) La lactosa s'uneix a l'operador, impedint la transcripció
- c) La lactosa s'uneix a la proteïna repressora, inactivant-la
- d) La lactosa inhibeix els gens estructurals
Resposta: c) La lactosa s'uneix a la proteïna repressora, inactivant-la. La lactosa actua com a inductor, unint-se a la proteïna repressora i impedint que aquesta s'uneixi a l'operador, permetent la transcripció.
- Quina és la funció dels gens estructurals en l'operó lac?
- a) Regular l'expressió dels gens
- b) Codificar per a enzims implicats en el catabolisme de la lactosa
- c) Unir-se a la proteïna repressora
- d) Actuar com a promotor de la transcripció
Resposta: b) Codificar per a enzims implicats en el catabolisme de la lactosa. Els gens estructurals porten la informació per a la síntesi dels enzims necessaris per degradar la lactosa.
17. Sistemes de Regulació
Flashcards
- Què és un sistema de regulació induïble?
- Un sistema on una molècula indueix la síntesi d'un enzim.
- Què és un sistema de regulació reprimible?
- Un sistema on una molècula reprimeix la síntesi d'un enzim.
- Quin tipus de procés utilitza típicament un sistema de regulació induïble?
- Processos catabòlics.
- Quin tipus de procés utilitza típicament un sistema de regulació reprimible?
- Processos anabòlics.
Preguntes tipus test
- Quin tipus de sistema de regulació gènica es caracteritza per la inducció de la síntesi d'un enzim en presència d'una molècula inductora?
- a) Reprimible
- b) Induïble
- c) Catabòlic
- d) Anabòlic
Resposta: b) Induïble. Els sistemes de regulació induïbles es caracteritzen per la inducció de la síntesi d'un enzim quan hi ha una molècula inductora present.
- En un sistema de regulació reprimible, com actua el producte final de la reacció?
- a) Com a inductor
- b) Com a activador
- c) Com a repressor
- d) Com a substrat
Resposta: c) Com a repressor. En un sistema reprimible, el producte final de la reacció actua com a inhibidor, reprimint la síntesi de l'enzim.
- Quin és un exemple típic de procés catabòlic que utilitza un sistema de regulació?
- a) Operó Trp
- b) Operó Lac
- c) Retroinhibició
- d) Anabolisme
Resposta: b) Operó Lac. L'operó Lac és un exemple clàssic de sistema de regulació en processos catabòlics, on la lactosa indueix la síntesi dels enzims per a la seva degradació.
18. Regulació Gènica en Eucariotes
Flashcards
- Què és l'eucromatina?
- Forma de cromatina activa per a la transcripció, menys compactada.
- Què és la heterocromatina?
- Forma de cromatina molt compactada, no activa per a la transcripció.
- Què són els factors de transcripció?
- Proteïnes necessàries per a la unió de l'ARN polimerasa al promotor en eucariotes.
- Què és la diferenciació cel·lular?
- Procés pel qual una cèl·lula adquireix una funció i morfologia especialitzada.
Preguntes tipus test
- Quin és l'efecte de la metilació de l'ADN en la regulació gènica en eucariotes?
- a) Augment de la transcripció
- b) Disminució de la transcripció
- c) Cap efecte sobre la transcripció
- d) Augment de la replicació
Resposta: b) Disminució de la transcripció. La metilació de l'ADN està associada amb la inactivació de gens, per tant, disminueix la transcripció.
- Quina estructura de la cromatina es considera activa per a la transcripció?
- a) Heterocromatina
- b) Eucromatina
- c) Cromatina condensada
- d) Cromatina metilada
Resposta: b) Eucromatina. L'eucromatina és menys compacta i permet l'accés dels enzims de transcripció, mentre que la heterocromatina és molt compacta i no activa.
- Quin tipus de molècula s'uneix al promotor per iniciar la transcripció en eucariotes?
- a) ARN polimerasa directament
- b) Factors de transcripció
- c) Repressors
- d) Histones
Resposta: b) Factors de transcripció. En eucariotes, la ARN polimerasa necessita l'ajuda de factors de transcripció per unir-se al promotor i iniciar la transcripció.
19. Epigenètica
Flashcards
- Què és l'epigenètica?
- L'estudi dels canvis que activen o inactiven gens sense canviar la seqüència d'ADN.
- Què és la metilació de l'ADN?
- Un procés que inhibeix la transcripció gènica.
- Què és l'acetilació d'histones?
- Un procés que augmenta la transcripció gènica.
- Què és l'epigenoma?
- El conjunt de tots els canvis epigenètics d'un genoma.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents opcions descriu millor la funció de la metilació de l'ADN en l'epigenètica?
- a) Augmentar la transcripció gènica.
- b) Inhibir la transcripció gènica.
- c) Reparar errors en la seqüència d'ADN.
- d) Regular la replicació de l'ADN.
Resposta: b) Inhibir la transcripció gènica.. La metilació de l'ADN està associada amb la inactivació de gens, inhibint la transcripció.
- Quin és un exemple de modificació d'histones que pot afectar l'expressió gènica?
- a) Desnaturalització
- b) Acetilació
- c) Fragmentació
- d) Replicació
Resposta: b) Acetilació. L'acetilació d'histones està associada amb la relaxació de la cromatina i, per tant, amb l'augment de la transcripció gènica.
- Què és l'epigenoma?
- a) La seqüència completa d'ADN d'una cèl·lula.
- b) El conjunt de tots els canvis epigenètics d'un genoma.
- c) L'estructura tridimensional de la cromatina.
- d) El nombre total de gens en una cèl·lula.
Resposta: b) El conjunt de tots els canvis epigenètics d'un genoma.. L'epigenoma és el conjunt de totes les modificacions epigenètiques presents en el genoma d'una cèl·lula, incloent la metilació de l'ADN i les modificacions d'histones.
20. ARN d'interferència
Flashcards
- Què són els ARN d'interferència (ARNi)?
- ARN que impedeixen la traducció a proteïna.
- Quin tipus d'ARN és el miARN?
- ARN no codificant unicatenari.
- Quina és la funció principal dels miARN?
- Modular l'expressió d'altres gens.
- Com s'uneixen els ARNi a l'ARNm?
- De forma complementària.
Preguntes tipus test
- Quina funció tenen els microARNs (miARN)?
- a) Regular l'expressió d'altres gens.
- b) Traduir proteïnes específiques.
- c) Replicar l'ADN durant la divisió cel·lular.
- d) Transportar aminoàcids al ribosoma.
Resposta: a) Regular l'expressió d'altres gens.. Els microARNs (miARN) són molècules d'ARN no codificant que regulen l'expressió d'altres gens. No estan involucrats en la traducció de proteïnes, la replicació de l'ADN ni el transport d'aminoàcids.
- Quin percentatge aproximat dels gens que codifiquen proteïnes poden ser modulats pels miARN?
- a) Fins al 20%.
- b) Fins al 40%.
- c) Fins al 60%.
- d) Fins al 80%.
Resposta: c) Fins al 60%.. Els miARN poden modular l'expressió de fins al 60% dels gens que codifiquen proteïnes, participant en processos cel·lulars clau.
- Què implica que els miARNs siguin complementaris a les molècules d'ARNm?
- a) Que poden reparar errors en la seqüència de l'ARNm.
- b) Que poden unir-se a l'ARNm i modular-ne la traducció.
- c) Que poden replicar l'ARNm per generar-ne còpies.
- d) Que poden transportar l'ARNm fora del nucli.
Resposta: b) Que poden unir-se a l'ARNm i modular-ne la traducció.. La complementarietat permet que els miARNs s'uneixin a l'ARNm i impedeixin o modulin la seva traducció a proteïna.
I 120 flashcards i 80 preguntes més al document.
Text del document
Flux informació genètica T9 ADN i CROMATINA ADN i CROMATINA Eucromatina (activa) Heterocromatina (molt compactada): no activa UN GEN UN ENZIM (1948) Actualment sabem que: a.) no totes les proteïnes són enzims b.) Existeixen proteïnes formades per més d´una cadena polipeptídica. REFORMULACIÓ ACTUAL: UN GEN UN POLIPÈPTID DOGMA CENTRAL BIOLOGIA (1970) DESCRIU EL SENTIT DE LA INFORMACIÓ DES DE L´ADN FINS A LES PROTEÏNES 1r: Transcripció : Informació passa: ADN ARNm (ARNm: intermediari entre ADN al nucli i els ribosomes al citoplasma). 2n: Transcripció o Síntesi de proteïnes : ARNm s´uneix a ribosomes per realitzar síntesi proteica (traducció).
Aquesta via es creia unidireccional ADN ARNm POLIPÈPTID REPLICACIÓ TRANSCRIPCIÓ TRADUCCIÓ 1. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR 1.1. MODIFICACIÓ DEL DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR ADN POLIPÈPTID REPLICACIÓ TRANSCRIPCIÓ TRADUCCIÓ S´incrementa el coneixement del funcionament dels virus: a.) Alguns virus tenen ARN com a material genètic. b.) Els retrovirus (amb ARN com a material genètic) tenen un enzim, la transcriptasa inversa o retrotranscriptasa capaç de sintetitzar ADN utilitzant com a motlle una cadena d´ARN. Amb aquests nous coneixements es modifica el "dogma" inicial: TRANSCRIPCIÓ INVERSA* ARNm *Només en virus 2.
ADN PORTADOR DE LA INFORMACIÓ GENÈTICA La molècula portadora de la informació genètica ha de ser: a.) Transmissible d´una generació a la següent b.) Autorreplicable: ser capaç de fer còpies de si mateixa fent un repartiment equitatiu durant la divisió cel·lular c.) Químicament estable però alhora: d.) Susceptible de patir petits canvis químics: mutacions que aportin variabilitat genètica Una sèrie d´experiments, contràriament al que es creia, van portar a la conclusió que era l´ADN el portador de la informació genètica (la hipòtesi amb més credibilitat, en aquell moment, és que eren les proteïnes les portadores de la informació genètica) 2.1.
EXPERIMENT DE FREDERICK GRIFFITH SOCA R SOCA S 1928 Estudiant una possible vacuna contra pneumònia causada per (Streptococcus pneumoniae) ... Bacteris R (no encapsulats/rugosos) vius Bacteris S (encapsulats/llisos) vius Bacteris S morts per calor . Bacteris S morts per calor + R vius . Què ha passat? SOCA S SOCA R SOCA R SOCA S 1928 Estudiant una possible vacuna contra pneumònia causada per (Streptococcus pneumoniae) ... SOCA S SOCA R 2.1.
EXPERIMENT DE FREDERICK GRIFFITH conclusió (transformació bacteriana) Bacteris R (rugosos) vius Bacteris S (llisos) vius Bacteris S morts per calor Bacteris S morts per calor + R vius En l´interior de les soques S virulentes, mortes per calor, havia de trobar-se un factor transformador que transformava les soques no virulentes, R, en S. 2.2. EXPERIMENT AVERY, MacLEOD i McCARTY 1944 soques S mortes per calor soques R vives Es recuperen soques S vives No es recuperen soques S vives Partim de la idea que a les soques S mortes ha d´haver-hi un element que transforma les soques R vives no virulentes en S virulentes. A on es troba aquest element Transformador?
soques R vives soques R vives soques R vives soques R vives en soques S mortes s'eliminen: s'afegeixen a soques R vives I s'injecten a ratolins 2.2. EXPERIMENT AVERY, MacLEOD i McCARTY soques S mortes per calor soques R vives Es recuperen soques S vives No es recuperen soques S vives soques R vives soques R vives soques R vives soques R vives en soques S mortes s'eliminen: s'afegeixen a soques R vives I s'injecten a ratolins 1944 L´ADN és la molècula que provoca la transformació i, per tant, la portadora de la informació genètica.
Malgrat els resultats, la comunitat científica encara creia que les proteïnes eren les portadores de la informació genètica i justificaven els resultats de l´experiment per una contaminació amb proteïnes. 3. GENOMA PROCARIOTA I EUCARIOTA PROCARIOTA EUCARIOTA LOCALITZACIÓ Citoplasma (regió del nucleoide) i als plasmidis Nucli, majoritari. També a l´interior de mitocondris i cloroplasts, en aquests, amb característiques procariotes. ORGANITZACIÓ Cromosoma bacterià (ADN sovint circular) Plasmidis (petites molècules d´ADN circulars) Genoma nuclear: Diverses molècules lineals d´ADN (46 en humans) més grans que cromosoma bacterià i associades a histones.
Genoma mitocondris i cloroplasts: similar a procariota. QUANTITAT D´ADN I DE GENS Pràcticament tot l´ADN conté informació per a la síntesi de proteïnes Major quantitat d´ADN. Es tradueix menys d´un 10% (funcions de més del 90% encara poc conegudes: manteniment estructura cromosomes, regulació ... ) Gran part del genoma no codificant és altament repetitiu. Quantitat d´ADN no és proporcional a quantitat de gens. ESTRUCTURA DELS GENS Gens són continus. Gens no són continus. Entre les seqüències codificadores (exons) s´intercalen seqüències no codificants (introns).
Quantitat i longitud d´introns si directament relacionada amb complexitat: Introns llargs + distància entre exons facilita recombinació. + introns + variabilitat (splicing diferencial) selecció natural 4. REPLICACIÓ DE L´ADN REPLICACIÓ ADN: Té com a missió duplicar l´ADN per dotar la cèl·lula de dues còpies assegurar repartiment equitatiu a les cèl·lules filles (mitosi). 4.1. CONSERVATIVA, SEMICONSERVATIVA o DISPERSIVA? El 1957 Matthew Meselson i Franklin Stahl van realitzar un experiment que va permetre determinar quina de les tres hipòtesis era la correcta. 4.1. EXPERIMENT DE MESELSON I STAHL Van preparar cultius d´E.
coli en un medi amb nitrogen pesant (15N) durant unes quantes generacions d´aquesta manera el N de les bases nitrogenades era tot 15N. A partir d´aquest moment (Instant 0) passen els bacteris a un medi amb nitrogen lleuger (14N) l´ADN de nova formació portarà 14N. En diferents moments es prenen mostres d´ADN dels bacteris (que s´estan duplicant) i es centrifuguen en tubs amb un gradient de densitat (generat amb diferents concentracions de CsCl) A la vista dels resultats, quina de les 3 hipòtesis et sembla correcta? Resultats experiment INICI ELONGACIÓ TERMINACIÓ Apertura de la doble hèlix S´inicia en unes seqüencies concretes: orígens de replicació.
Es formen bombolles de replicació (regió ADN amb hèlix separada) amb les forquilles de replicació als seus extrems. Enzims implicats: Helicases: trenquen PH entre bases complementàries i desespiralitzen doble hèlix. Topoisomerases: Tallen i enganxen fora de la bombolla de replicació per evitar superenrotllaments. Proteïnes SSB: impedeixen que cadenes separades es tornin a unir. 4.2. ETAPES REPLICACIÓ ADN EN PROCARIOTES INICI ELONGACIÓ TERMINA CIÓ Apertura doble hèlix Síntesi de cada cadena de forma complementària a les originals (5´ 3').
1r: Síntesi d´encebador o primer d´ARN 2n: S´afegeixen nucleòtids complementaris a cadenes motlle (enllaç fosfodièster/despesa energia que surt dels ATP, GTP, CTP, TTP) : Cadena conductora o líder: síntesi contínua Cadena retardada: síntesi discontínua amb fragments Okazaki 3r: Correcció errades Enzims implicats: Primasa: Síntesi ARN primer ADN polimerasa (hi ha 3 diferents: I, II i III): -Afegeixen nucleòtids complementaris a la cadena motlle en sentit 5´ 3' (en l´extrem 3´ lliure) -Eliminen primer ARN (amb funció nucleasa) i omplen gaps amb ADN (funció polimerasa) Ligasa: uneix fragments d´ADN cadenes contínues (ADNpol i ligases corregeixen errades sobre cadenes noves) 4.2.
ETAPES REPLICACIÓ ADN EN PROCARIOTES INICI ELONGACIÓ TERMINACIÓ Apertura de la doble hèlix Síntesi de cada cadena de forma complementària a les originals (5´ 3'). Adquisició de la forma de doble hèlix. S´inicia en unes seqüencies concretes: orígens de replicació. Es formen bombolles de replicació (regió ADN amb hèlix separada) amb les forquilles de replicació als seus extrems.
1r: Síntesi d´encebador o primer d´ARN 2n: S´afegeixen nucleòtids complementaris a cadenes motlle (enllaç fosfodièster/despesa energia que surt dels ATP, GTP, CTP, TTP) : Cadena conductora o líder: síntesi contínua Cadena retardada: síntesi discontínua amb fragments Okazaki 3r: Correcció errades Enzims implicats: Helicases: trenquen PH entre bases complementàries i desespiralitzen doble hèlix. Topoisomerases: Tallen i enganxen fora de la bombolla de replicació per evitar superenrotllaments. Proteïnes SSB: impedeixen que cadenes separades es tornin a unir.
Enzims implicats: Primasa: Síntesi ARN primer ADN polimerasa (hi ha 3 diferents: I, II i III): -Afegeixen nucleòtids complementaris a la cadena motlle en sentit 5´ 3' (en l´extrem 3´ lliure) -Eliminen primer ARN (amb funció nucleasa) i omplen gaps amb ADN (funció polimerasa) Ligasa: uneix fragments d´ADN cadenes contínues (ADNpol i ligases corregeixen errades sobre cadenes noves) Tsuneko Okazaki 4.2. ETAPES REPLICACIÓ ADN EN PROCARIOTES helicasa SSB 4.2. ETAPES REPLICACIÓ ADN EN PROCARIOTES 4.2. ETAPES REPLICACIÓ ADN EN PROCARIOTES 4.2. ETAPES REPLICACIÓ ADN EN PROCARIOTES 4.2.
ETAPES REPLICACIÓ ADN EN PROCARIOTES https://www.youtube.com/watch?v =WtRA-NsERKY https://www.youtube.com/watch ?v=TNKWgcFPHqw&t=30s https://www.youtube.com/watch?v=Qqe4t hU-os8&t=219s PROCARIOTES EUCARIOTES Té lloc al citoplasma Té lloc al nucli ADN no associat a histones Posteriorment a la síntesi d´ADN s´han de sintetitzar histones Existeixen 3 ADN polimerases (I, II i III) Existeixen 5 ADN polimerases (+les relacionades amb síntesi ADN mitocondrial) Un origen de replicació Existeixen centenars d´orígens de replicació. Múltiples unitats de replicació del genoma (replicons) Sovint l´ADN és circular no hi ha escurçament de l´ADN durant la replicació.
En eliminar l´últim primer (extrem 5´) no pot ser substituït per ADN (no hi ha extrem 3´lliure) extrems (telòmers) s´escurcen en cada cicle de replicació envelliment cel·lular s´atura M apoptosi. En cèl·lules mare i canceroses telomerases reparen telòmers) Mecanisme general similar en procariotes i eucariotes, però existeixen algunes diferencies: 4.3. REPLICACIÓ ADN PROCARIOTES-EUCARIOTES En les cèl·lules eucariotes els telòmers constitueixen l´extrem terminal dels cromosomes. Aquests s´escurcen en cada divisió cel·lular. 4.4.
TELÒMERS, TELOMERASA, ENVELLIMENT i CÀNCER Per saber-ne més sobre telòmers i telomerasa: https://es.khanacademy.org/ science/biology/dna-as-the- genetic-material/dna- replication/a/telomeres- telomerase Quan l´escurçament és crític, s´indueix un dany persistent a l´ADN que porta a la senescència, apoptosi i pèrdua de capacitat de regeneració dels teixits. La telomerasa és un enzim que allarga els extrems dels cromosomes. És especialment activa durant el desenvolupament embrionari i va perdent la seva activitat al llarg de la vida. Actualment es relaciona la pèrdua d´activitat d´aquest enzim (i per tant l´escurçament dels telòmers) amb l´envelliment. 4.4.
TELÒMERS, TELOMERASA, ENVELLIMENT i CÀNCER A l´octubre de 2009, Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider y Jack W. Szostakamb el Premi Nobel de Fisiologia i Medicina pels seus descobriments sobre els telòmers i l´enzim telomerasa. 4.4. TELÒMERS, TELOMERASA, ENVELLIMENT i CÀNCER Un equip d´investigadors del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), liderats per la científica Maria Blasco, han creat els primers ratolins nascuts amb telòmers molt més llargs del que és normal per a la seva espècie. També han estat capaços d´activar la telomerasa .
Aquests animals han retardat l´envelliment i incrementat la longevitat en disminuir patologies relacionades amb l´edat com l´osteoporosi, la diabetis, el càncer, l´obesitat o el deteriorament neuromuscular i cognitiu. Malgrat això, algunes dades senyalen que l´allargament excessiu dels telòmers podria produir càncer. Com és possible que l´activació de la telomerasa pugui disminuir, però també, produir càncer? 4.4. TELÒMERS, TELOMERASA, ENVELLIMENT i CÀNCER Cell Death & Differentiation. Investigadores del CNIO muestran que dirigir el tratamiento a los telómeros puede ser una estrategia eficaz contra el cáncer de pulmón 25.05.2023 BIOÈTICA: I què deuen pensar la Dra. Maria Blasco i el Dr.
Sergio Piñeiro de tot això? La Dra. María Blasco y el Dr. Sergio Piñeiro Hermida https://www.contraelcancer.es/es/investigacion/pro yectos-aecc/telomerasa-clave-posibles-estrategias- terapeuticas-cancer-pulmon-mas-comun https://www.productshu nter.eu/product/vit-vit- serum-rejuvenecedor- juvinity-renovage- niacinamida-acido- hialuronico/ https://www.vitdripcenter .com/post/antienvejecimi ento-desde-adentro-la- ciencia-de-los-telomeros- marbella?lang=es 5. TRANSCRIPCIÓ DE L´ADN TRANSCRIPCIÓ: És la síntesi d´ARN a partir de la informació continguda a l´ADN (si l´ARN sintetitzat és ARNm la transcripció anirà seguida de la traducció per a sintetitzar proteïnes) 5.1.
CARACTERÍSTIQUES TRANSCRIPCIÓ Té lloc durant la interfase especialment en els períodes G1 i G2 En procariotes: té lloc al citoplasma. En eucariotes: té lloc al nucli, a la matriu mitocondrial i a l´estroma cloroplasts. Es transcriu una de les dues cadenes de l´ADN (cadena motlle o no codificant) que té seqüència complementària a l´ARN transcrit (A U, T A, C G, G C) La cadena que no es transcriu s´anomena cadena codificant (té la mateixa seqüència que l´ARN transcrit, excepte T=U) Enzims implicats: ARN polimerases llegeixen la cadena motlle i sintetitzen ARN en sentit 5´ 3' (afegint ribonucleòtids a un extrem 3´ lliure) 5.2.
GEN = UNITAT DE TRANSCRIPCIÓ UNITAT DE TRANSCRIPCIÓ = Fragment ADN amb informació per a la síntesi d´un ARN (Si es tracta d´ARNm portarà a la síntesi d´una cadena polipeptídica) Promotor: seqüència que no es transcriu i marca l'inici (on es fixa l'ARN polimerasa) Regió codificant: Formada per la seqüència de nucleòtids que es transcriu. Finalitzador: Seqüència que indica el final de la transcripció (rica en G i C). En procariotes i mitocondris un promotor por ser compartit per un grup de gens. En eucariotes cada gen té el seu promotor.
Seqüències riques en AT (TATAAA) (amb 2 PH, més fàcils de separar que CG, amb 3 PH) S'hi uneixen Factors de transcripció que permeten la unió de l'ARN pol (en eucariotes) 5.3. ETAPES TRANSCRIPCIÓ EN PROCARIOTES (+EUCARIOTES) INICI ELONGACIÓ FINALITZACIÓ Unió de factors de transcripció al promotor (només eucariotes). Unió ARN polimerasa al promotor. Obertura bombolla transcripció (helicases) ARN polimerasa afegeix ribonucleòtids (enllaç fosfodièster) a l´extrem 3' "copiant" en sentit 5´ 3´ de forma complementària a la cadena motlle (no codificant). Unió nucleòtids gràcies a energia alliberada pel trencament d´enllaços dels nucleòtids trifosfat (ATP, UTP, GTP, CTP). ARN pol.
s´atura quan troba la seqüència finalitzadora (enzims s´alliberen, bombolla de transcripció de l´ADN es tanca) ARN transcrit pot ser: -ARNm funcional (procariotes) -ARNm no madur (eucariotes) ARNr ARNt. que han de patir modificacions funcionals 5.4. TRANSCRIPCIÓ PROCARIOTES-EUCARIOTES PROCARIOTES EUCARIOTES Té lloc al citoplasma Té lloc al nucli ARN polimerasa s´uneix a promotor sense necessitat de factors de transcripció ARN polimerasa necessita de factors de transcripció per unir-se a promotor (sistema de regulació) 1 PROMOTOR pot ser compartit per DIVERSOS GENS 1 GEN 1 PROMOTOR En el cas de l´ARNm: Un cop format, ARNm és funcional (pot començar síntesi proteïnes.
Transcripció i traducció poden ser simultànies) En el cas de l´ARNm: L´ARN obtingut de la transcripció (transcrit primari) no és funcional: Ha de patir un procés de maduració: Pre-ARNm ARNm (funcional) Ha de sortir del nucli al citoplasma a través dels porus nuclears. Els ARNt i ARNr han de patir un procés de maduració tant en procariotes com en eucariotes (amb modificació dels extrems i modificació de les bases nitrogenades que els hi donen estabilitat) Mecanisme general similar en procariotes i eucariotes, però existeixen algunes diferencies: 5.5.
MADURACIÓ DE L´ARNm EN EUCARIOTES La maduració dels precursors de l´ARNm (en eucariotes) implica els processos següents: Pre-ARNm ARNm (funcional) MODIFICACIÓ EXTREM 5' MODIFICACIÓ EXTREM 3' ELIMINACIÓ INTRONS + EMPALMAMENT (SPLICING) S´afegeix una base modificada (metil- G) que protegeix l´extrem 5'[evita la degradació] (cap 5') S´afegeix una cua d´uns 200-250 nucleòtids d´adenina (cua poli-A) Necessària per sortir del nucli.
Evita la degradació de la seqüència que s´ha de traduir Els gens eucariotes tenen: Introns: seqüències que es transcriuen però no es tradueixen intercalats entre els Exons: seqüències codificants (es transcriuen i tradueixen) Splicing alternatiu: A partir d´un mateix transcrit primari (pre-ARNm) s´obtenen diferents ARNm (i per tant diferents proteïnes) per tall i empalmament alternatiu. pre-ARNm 3 ARNm madurs 3 proteïnes diferents a partir del mateix gen pre-ARNm 3 ARNm madurs 3 proteïnes diferents a partir del mateix gen TRANSCRIPCIÓ I PRECESSAMENT DE L´ARN https://www.youtube.com/watch?v=jQKuyp2grHE&t=47s 6.
TRADUCCIÓ TRADUCCIÓ: És el procés mitjançant el qual les instruccions de l´ADN (transcrites a ARNm) són interpretades i transformades en la seqüència d´aminoàcids d´una cadena polipeptídica. Per poder passar del llenguatge dels nucleòtids (ARNm) al de les proteïnes es necessita un codi: el codi genètic. 6.1. CODI GENÈTIC El codi genètic és la relació entre la seqüencia de nucleòtids de l´ARNm i la seqüència d´aminoàcids d´un polipèptid o proteïna. Característiques del codi genètic: Està format per triplets o codons: conjunt ordenat de 3 bases que codifica per a 1 aa.
És degenerat: hi ha 64 codons diferents per a codificar 20 aa (hi ha diferents codons que codifiquen per al mateix aa, codons sinònims) No hi ha solapaments, interrupcions, ni pauses. Hi ha codons d´inici (AUG Met) i de terminació = codons sense sentit (UAA, UAG, UGA) És universal, és el mateix per a tots els éssers vius de la Terra (excepcions en mitocondris d´alguns mamífers i en alguns bacteris) 6.1. CODI GENÈTIC 6.2. ETAPES TRADUCCIÓ EN PROCARIOTES Existeixen les mateixes fases que en la replicació i transcripció: Inici, elongació i terminació, però en aquest cas existeix una fase prèvia: l´activació dels aa.
ACTIVACIÓ AMINOÀCIDS INICI ELONGACIÓ TERMINACIÓ Unió de cada aa a l´extrem 3' del seu ARNt específic (l´anticodó de l´ARNt determina l´aa que s´uneix) Localització: hialoplasma Despesa d´energia en forma d´ATP Subunitat petita ribosoma s´uneix a cap5'de l´ARNm fins a trobar codó inici (AUG) ARNt-Met (anticodó UAC) s´uneix a codó inici (AUG) en lloc P del ribosoma. Unió subunitat gran ribosoma. (Met inicial pot ser eliminada després) Entra nou ARNt-aa (lloc A). Cadena peptídica en formació forma enllaç peptídic amb aa nou (cadena peptídica situada en lloc A) Ribosoma es desplaça un lloc (5´ 3´).
L´ARNt amb cadena peptídica passa al lloc P Queda lliure lloc A i ARNt anterior (sense aa) es desprèn Síntesi continua 5´ 3' (codó a codó) amb despesa GTP Ribosoma es troba amb un dels 3 codons sense sentit (stop). En el lloc A entra un factor de terminació. Pèptid format es desprèn i ribosoma es dissocia en les dues subunitats. P A P SINTESI PROTEÏNES Nivell bàsic SINTESI PROTEÏNES Procariotes/Eucariotes TRANSCRIPCIÓ i SINTESI PROTEÏNES https://www.youtube.com/watch?v= 9OZKLAbLino https://www.youtube.com /watch?v=YoyFpumWtHo https://www.youtube.com/wat ch?v=E_DSBDvYJmI https://www.youtube. com/watch?v=6VIkfSv B02w 7.
REGULACIÓ DE L´EXPRESSIÓ GÈNICA La síntesi de proteïnes està adaptada a les necessitats de cada cèl·lula en cada moment. Procariotes: no sempre han d´expressar tots els seus gens, aquesta expressió depèn de les condicions ambientals (p.
ex: presència de substrat i/o producte) EXEMPLE: REACCIÓ S P a.) Si substrat (S) està disponible s´activa la reacció: S P b.) Si producte (P) hi és present s´inhibeix la seva síntesi: S P Eucariotes: a més de l´adaptació a les condicions ambientals, la regulació gènica està molt relacionada amb l´especialització cel·lular (totes les cèl·lules d´un organisme pluricel·lular tenen el mateix genoma, però no totes realitzen les mateixes funcions expressen gens diferents). Intervenen hormones, factors de transcripció ...
La regulació de l´expressió gènica es pot realitzar en diferents etapes: La transcripció (ADN ARNm) Per unió de factors de transcripció a promotor (caixa TATA) Per factors epigenètics (curs 25-26) La sortida de l´ARN al citoplasma La traducció (síntesi de proteïnes) La degradació de l´ARNm un cop ha realitzat la seva funció. ... + - 7.1. REGULACIÓ GÈNICA EN PROCARIOTES Adaptada a les condicions ambientals. Quantitat de substrat i/o producte MODEL DE L´OPERÓ (François Jacob i Jacques Monod, 1961) Operó: Conjunt de gens capaç de regular la seva pròpia expressió.
En aquest conjunt de gens trobem: En procariotes, normalment la regulació es dona a nivell de la transcripció Gens estructurals (E1, E2, ...): amb informació per a la síntesi de proteïnes. Promotor (P): Regió de l´ADN on s´uneix l´ARN pol (sintetitza ARNm) Operador (O): Regió de l´ADN (al costat del promotor) on s´uneix proteïna reguladora (repressora) que impedeix l´acció de l´ARN pol. Gen regulador (R): codifica per a proteïna reguladora que s´unirà a l´operador (gen R habitualment lluny del promotor i operador) Unió ARN pol Unió regulador Codifica per a prot. reguladora ... Gens estructurals . MODEL DE L´OPERÓ lac En aquest conjunt de gens d´E.
coli trobem: Gens estructurals Porten informació per a enzims encarregats del catabolisme de la lactosa: Enzims de degradació de la lactosa per obtenir C i energia... Promotor (P) Regió de l´ADN on s´uneix l´ARN pol (per sintetitzar ARNm) Operador (O) Regió de l´ADN (al costat del promotor) on s´uneix la proteïna reguladora (repressor).
Gen regulador (aigües amunt ...) Codifica per a la proteïna reguladora (repressor) quan s´uneix a l´operador fa d´obstacle que no permet avançar l´ARN polimerasa inhibició dels gens estructurals no apareixen enzims per degradar lactosa MODEL DE L´OPERÓ lac Si NO hi ha lactosa en el medi: el regulador (repressor) sintetitza proteïna repressora (P.R.) que s´uneix a l´operador l´ARN polimerasa no pot avançar no síntesi d´enzims per degradar lactosa No hi ha lactosa no enzims per degradar lactosa Si HI HA lactosa en el medi: lactosa s´uneix a proteïna repressora i l´inactiva no s´uneix a operador ARN pol sintetitza ARNm síntesi d´enzims per degradar la lactosa Hi ha lactosa hi ha enzims per degradar-la La lactosa actua com a molècula inductora.
Si has entès aquest sistema de regulació... https://www.youtube.com/watch?v=iBWBeJgSTE8 MODEL DE L´OPERÓ lac https://www.youtube.com/watch?v=Zlx2CkJ8vCw MODEL DE L´OPERÓ trp Exemple de sistema reprimible: Operó Trp, encarregat dels enzims per a la síntesi del triptòfan (trpE, trpD, trpC,...) Es produeix una retroinhibició en la síntesi de triptòfan. En presència de Trp, aquest s´uneix a repressor que es torna actiu inhibeix la síntesi ARNm inhibeix síntesi enzims encarregats de la síntesi de Trp. En absència de triptòfan el repressor és inactiu I els enzims encarregats de la síntesi de Trp es sintetitzen El triptòfan actua com a molècula repressora.
SISTEMES DE REGULACIÓ El sistemes de regulació gènica poden ser: INDUÏBLES REPRIMIBLES Una molècula indueix la síntesi de l´enzim Una molècula reprimeix la síntesi de l´enzim De vegades és el substrat sobre el que actua l´enzim el que actua com activador (reprimint el repressor) D´aquesta manera l´enzim només es sintetitza quan el substrat hi és present (si no hi ha substrat l´enzim no podria actuar) estalviant així recursos. De vegades és el producte final de la reacció el que actua com a inhibidor (retroinhibició). D´aquesta manera l´enzim es deixa de sintetitzar quan hi ha una quantitat de producte suficient, no es fabrica en excés.
Típica de processos catabòlics Típica de processos anabòlics EXEMPLE: OPERÓ Lac EXEMPLE: OPERÓ Trp Substrat Producte enzims + - Substrat Producte enzims - 7.2. REGULACIÓ GÈNICA EN EUCARIOTES La regulació gènica en eucariotes és la base de la diferenciació cel·lular Els éssers vius pluricel·lulars contenen centenars de cèl·lules diferents. Cada tipus amb funcions especialitzades, determinades per la seva combinació única de proteïnes. La diferenciació cel·lular és el procés pel qual una cèl·lula s´especialitza i adquireix una morfologia i funció determinades. El procés mitjançant el qual un zigot original produeix tots els tipus de cèl·lules del cos s´anomena diferenciació cel·lular. 7.2.
REGULACIÓ GÈNICA EN EUCARIOTES Durant el desenvolupament embrionari, a partir del zigot, s´originen per mitosi tots els tipus cel·lulars. Totes les cèl·lules d´un organisme tenen el mateix genoma (excepte les cèl·lules encarregades de la reproducció), La diferenciació és deguda a què en unes cèl·lules s´expressen uns gens i, en unes altres, uns gens diferents. Així algunes proteïnes es troben en tots els tipus cel·lulars, però altres són molt abundants en alguns tipus de cèl·lules i molt limitades o totalment absents en altres tipus cel·lulars. La combinació de proteïnes de les cèl·lules canvia a mida que es diferencien.
Algunes cèl·lules es diferencien mentre es sotmeten a la mitosi, tornant-se cada vegada més especialitzades, altres (anomenades cèl·lules mare) es mantenen en un estat menys diferenciat i versàtil. La diferenciació cel·lular normal és un procés unidireccional (irreversible) que transforma les cèl·lules mare versàtils en cèl·lules adultes cada vegada més especialitzades. 7.2. REGULACIÓ GÈNICA EN EUCARIOTES La regulació gènica en eucariotes és notablement més complexa que en procariotes.
Aquesta s´exerceix a diferents nivells: CONTROL PRETRANSCRIPCIONAL NIVELL CONDENSACIÓ CROMATINA EPIGENÈTICA ADN ha de ser accessible per a la transcripció: Cromatina ha d´estar descondensada (el nivell de compactació cromatina actua regulant quins gens es transcriuen) Eucromatina (activa) Heterocromatina (molt compactada, no activa) Epigenètica: canvis en ADN o histones que no afecten a la seqüència de bases però si canvien nivell d´activació/inactivació de gens. metilació ADN: no transcripció modificació histones: relaxament/condensació plegament de cromatina +/- transcripció Algunes modificacions epigenètiques són heretables.
Epigenoma: conjunt de tots els canvis epigenètics d´un genoma Epigenètica Estudi dels canvis que activen o inactiven sense canviar la seqüència de l´ADN. Modificacions epigenètiques Epigenètica Modificació de les histones Metilació histones Acetilació histones NO TRANSCRIPCIÓ Patrons de metilació canvien amb l´envelliment i determinades malalties Metilació de l´ADN Cromatina condensada TRANSCRIPCIÓ Efectes diversos segons aa d´unió, però habitualment es relaciona amb NO TRANSCRIPCIÓ Exemples de modificació d´histones: acetilació, metilació, fosforilació ...
amb efectes diversos sobre condensació/relaxament cromatina Cromatina relaxada ARNnc (miARN) Cromatina condensada NO TRANSCRIPCIÓ Epigenètica. Ratolins Agouti Els efectes epigenètics de l´entorn es van estudiar per primera vegada en ratolins agouti. Els ratolins agouti tenen un tros d´ADN repetitiu a prop del gen agouti que (quan està desmetilat) manté el gen constantment activat i causa un color de pelatge groc, obesitat, diabetis de tipus 2 i un major risc de càncer. Quan aquest ADN es metila es silencia el gen agouti, i causa causa ratolins foscos, més prims i sans.
Quan els ratolins agouti embarassats mengen suplements enriquits en metil, com l´àcid fòlic, l´ADN repetitiu es metila en les cèl·lules embrionàries. Els científics han exposat cèl·lules humanes a substàncies químiques de laboratori, i les han comparat amb els patrons de modificació epigenètica de persones que havien estat exposades a la mateixa substància química. Aquests estudis han identificat molts factors de l´entorn que tenen efectes epigenètics. Els modificadors epigenètics van des de perjudicials (nicotina, benzè, arsènic o infeccions virals) fins a molècules benignes com l´àcid fòlic i la vitamina C. L´exposició ambiental en qualsevol fase de la vida pot afectar a la salut.
Però, a l´igual que els ratolins agouti, que pateixen les conseqüències de la dieta de la seva mare embarassada per tota la vida, som particularment vulnerables als canvis epigenètics durant el desenvolupament, tant en el ventre matern com durant la infantesa. Epigenètica i salut Els patrons normals de metilació de l´ADN són necessaris per a les funcions cel·lulars. P. ex: el caos que es produeix en les cèl·lules humanes del càncer inclou nombrosos canvis en la metilació de l´ADN i en els patrons d´activació gènica. A causa de l´edat i l´exposició a factors ambientals (alimentació, exercici, medicaments i substàncies químiques) es canvien els patrons epigenètics.
El comportament i exposició a l´ambient són importants també durant l´edat adulta. Es coneixen des de fa segles els efectes beneficiosos de l´exercici però es desconeixien els motius. Una part de la resposta sembla involucrar canvis induïts per l´exercici en la producció de miARN i en els patrons de metilació de l´ADN. L´exercici es correlaciona amb la inactivació de gens implicats en la inflamació cel·lular, cosa que pot ajudar a explicar els efectes de l´exercici sobre el càncer i altres malalties.
Així, els canvis epigenètics modifiquen el risc de patir malalties i, malgrat existeix una reprogramació epigenètica que esborra aquestes marques durant el desenvolupament embrionari, hi ha estudis que mostren que aquests senyals epigenètics, de vegades, passen de pares a fills i fins a la 3a generació. IMPORTANT: ELS PATRONS EPIGENÈTICS SÓN REVERSIBLES https://www.scientificamerican.com/article/fearful-memories-passed-down/ https://www.youtube.com/watch?v=tA3llUK-nqo Hiperactina, Bessons i Epigenètica. 7.2. REGULACIÓ GÈNICA EN EUCARIOTES La regulació gènica en eucariotes és notablement més complexa que en procariotes.
Aquesta s´exerceix a diferents nivells: CONTROL DE LA TRANSCRIPCIÓ MITJANÇANT PROMOTORS I FACTORS DE TRANSCRIPCIÓ El promotor és la seqüència d´ADN situada a l´inici del gen on s´uneix l´ARN polimerasa. En les cèl·lules eucariotes és necessària la unió prèvia de certes molècules (factors generals de transcripció) per a la unió de l´ARN polimerasa al promotor. A més dels factors generals de la transcripció hi ha altres factors reguladors activadors o inhibidors que actuen sobre la transcripció (normalment s´uneixen a punts de l´ADN diferents del promotor.
P.ex: els enhancer (o potenciadors són petites regions de l´ADN eucariota que, en unir-se amb proteïnes (factors de transcripció) poden augmentar els nivells de transcripció de gens. 7.2. REGULACIÓ GÈNICA EN EUCARIOTES La regulació gènica en eucariotes és notablement més complexa que en procariotes. Aquesta s´exerceix a diferents nivells: CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL (nucli) EN MADURACIÓ DE L´ARN EN EL TRANSPORT DE L´ARNm Mitjançant splicing alternatiu Proteïnes reguladores escullen exons.
Ex: síntesi anticossos En el seu pas del nucli al citoplasma (només passen els ARNm correctament processats: amb cap5´, cua de poliA, ...) CONTROL POSTRANSCRIPCIONAL (citoplasma) DEGRADACIÓ ARNm ARNi i miARN TRADUCCIÓ PROCESSAMENT PROTEÏNES Del temps que ARNm estigui en citoplasma depèn el nº de vegades que pot ser traduït i, per tant, la quantitat de proteïna sintetitzada. Petits fragments d´ARN no codificant (ARNnc) que s´uneixen de forma complementària a l´ARNm impedint la traducció. A través dels factors d´iniciació (necessaris per a la unió ribosoma + ARNm i reconeixement del codó inici) Nombroses proteïnes necessiten modificacions postraduccionals per a ser funcionals.
ARNi = ARN d´interferència Estan transcrits a partir d´ADN, però no poden ser traduïts i, per tant, no se n'obté cap proteïna (ARN no- codificant). S´uneixen a un ARNm de forma complementària i impedeixen la seva traducció a proteïna ARN d´interferència Els microARNs (miARN) són molècules d´ARN no-codificant, unicatenari, d'uns 19-24 nucleòtids mitjançant els quals es modula l'expressió d'altres gens. Els miARNs madurs són complementaris totalment o parcial a alguna molècula d´ARNm, això els permet modular l'expressió: si el microARN es manté unit a l'ARNm (el temps d´unió és proporcional al seu grau de complementarietat), aquest no es pot traduir..
Els miARN poden modular l´expressió de fins al 60% dels gens que codifiquen proteïnes i estan relacionats amb processos com la diferenciació, proliferació, apoptosi i desenvolupament. La desregulació dels processos en els que intervenen microARN pot causar diverses patologies com la diabetis, distròfia muscular, algunes al·lèrgies i càncer.