Els àcids nucleics (3)Unitat 5

1

Àcids nucleics 3

• Composició química• L'àcid desoxiribonucleic (DNA)• L'àcid ribonucleic (RNA)

2

3

L’àcid ribonucleic. (RNA).• Polímer de nucleòtids amb ribosa i bases d’A,U,G,C.• Els nucleòtids s’uneixen entre si mitjançant enllaços fosfodièster 5' → 3' igual que en el DNA

• La presència d'un OH en posició 2' de la ribosa faque químicament el RNA sigui una molècula mésinestable que el DNA. Aquest OH, més voluminòs,dificulta la formació d'una doble cadena com en elDNA.

• Monocatenari, menys en els reovirus (que és bicatenari).

• Constitueix la major quantitat d'àcid nucleic de les cèl·lules. En eucariotes, hi ha de cinc a deu vegades més RNA que DNA.

4

Localització:En totes les cèl·lules eucariotes i procariotes i en molts tipus de virus.

Tipus:Hi ha diferents tipus de RNA, la majoria dels quals estan presentsen totes les cèl·lules i participen d'una o una altra manera en labiosintesis de proteïnes.Es distingeixen per la funció i els seus pesos moleculars:

–

–

–

–

–

RNAhn (RNA heterogeni nuclear) RNAt (RNAde transferència) RNAm (RNAmissatger)RNAr (RNA ribosòmic) RNAn (RNAnucleolar)

5

S'ha observat l'existència de RNA amb funcióbiocatalitzadora, per això s'ha suggerit que, en l'origende la vida, els RNA van ser les primeres molèculescapaces d'autoduplicar-­se i que, després van delegar lafunció de contenir la informació en el DNA, ja que la sevacadena és més estable, i la funció enzimàtica, en lesproteïnes.

6

Les funcions dels àcids ribonucleics

Es resumeixen en 3:–

–

–

Transmissió de la informació genètica des del DNA fins als ribosomes. (transcripció)Conversió de la seqüència de nucleòtids del RNA en una seqüència d'aminoàcids. (traducció)Emmagatzemament de la informació genètica (en virus que no tenen DNA)

7

En una cèl·lula, la informació hereditària flueix des del DNAfins al RNA i d'aquest a les proteïnes.Les dues etapes principals del flux d'informació són latranscripció i la traducció.

8

RNA de transferència (RNAt)

-­ Es localitza al citoplasma en forma de molèculadispersa.

-­ Té entre 70 i 90 nucleòtids.-­ Pes molecular aprox. 25.000 daltons.

-­ Funció: transportar aminoàcids específics fins als ribosomes.

-­ Hi ha com a mínim un RNAt per a cadascun dels 20 aminoàcids que constitueixen les proteïnes.

9

Monocatenari. Presenta zones amb estructura secundària a causa de lacomplementarietat entre les bases d'alguns segments, i zones ambestructura primaria que formen nanses o bucles, la qual cosa confereix a lamolècula una forma de fulla de trèvol.

Els diferents RNAt es diferencien entre si per la seqüència dels seus nucleòtids i per presentar alguns nucleòtids amb bases metilades(dihidrouridina, ribotimidina, inosina)

• Parts:– Braç D i la seva nansa– Braç T i la seva nansa– Braç anticodó i la seva nansa– Braç acceptor d’aminoàcids

• A l'extrem 5' de tots els RNAt hi ha sempre un nucleòtid de guanina (G), i a l'extrem 3', que és on s'enllaça l'aminoàcid, hi ha sempre el triplet CCA.

10

La unió de l'aminoàcid al seu RNAt està catalitzada per uns enzims anomenats aminoacil tRNA sintetasa

11

El braç anticodó conté un triplet de nucleòtids (anticodó) que és complementari d’un triplet de l’RNAm que rep el nom de codó.

12

RNA missatger (RNAm)

-­ Monocatenari i bàsicament lineal.

-­ Pes molecular entre 200.000 i 1.000.000 daltons.

-­ Funció: copiar la informació continguda en el DNA i dur-­la fins als ribosomes, perquè s’hi sintetitzin les proteïnes a partir dels aminoàcids que aporten elsRNAt.

-­ Estructura diferent entre eucariotes i procariotes.

13

RNAm eucariòtic

Presenta a l'extrem 5' un CAPUTXA o cap que és una molèculaanomenada 7-­metilguanosina que s'uneix a tres grups fosfat;; i al'extrem 3' una cua de poli-­A, formada per una llarga serie de residusd'adenina (150-­200 nucleòtids). Aquests extrems tenen funcióprotectora (bloquejant l'acció dels enzims exonucleases que podriendestruir el RNAm).

És monocistrònic: conté informació per a una cadena polipeptídica.

-­ Es forma a partir del transcrit primari o preRNAm, també anomenat RNAhn. Presenta segments amb informació (EXONS) alternats amb altres sense informació (INTRONS), que després són suprimits i no apareixen en el RNAm MADURACIÓ

14

Maduració del RNAm a partir del RNAhn

15

RNA heterogeni nuclear (RNAhn)• És un RNA d'elevat pes molecular• També s'anomena transcrit primari o preRNAm perquè és el primer RNA que apareix després del procés de la transcripció del DNA.

– En lescèl·lules procariotes aquest RNAhn actuadirectament com a motlle per a la síntesi deproteïnes.

– En el nucli de les cèl·lules eucariotes actua com amolècula precursora de la resta dels RNA que estroben en el citoplasma. La transformació delRNAhn per formar la resta dels RNA s'anomenamaduració del RNA.

16

-­ És policistrònic: conté informacions separades per a diferentsproteïnes.

-­ Com que els procariotes no tenen nucli, la transcripció i la traduccióes realitzen totes dues en el citoplasma.

-­ No té ni exons ni introns, ni tampoc caputxa, ni cua poli-­A. Començaperò amb un nucleòtid trifosfat (per exemple pppG..)

RNAm procariòtic

17

RNAr (RNA ribosòmic)

-­ És el RNAmés abundant.-­ Unit a proteïnes, constitueix elsribosomes (representa el 60%del seu pes)

-­ Originen llocs adequats per donarallotjament a l’RNAm i als RNAt(portadors dels aa que formen lesproteïnes).

-­ Presenta segments lineals isegments de doble hèlix →parells de segments ambseqüències complementàries.

18

Ribosomes: organuls cel·lulars, formats per dos subunitats, implicats en la síntesi deproteïnes

19

-­ Hi ha diferents classes de RNAr.

-­ Pes molecular: entre 500.000 i 1.700.000 daltons.-­ El pes dels RNAr i dels ribosomes s'expressa segons elcoeficient de sedimentació de Svedberg (coeficient directamentproporcional a la velocitat de sedimentació de la partículadurant la ultracentrifugació) en unitats svedberg (S).

Ribosomes de cèl·lules procariotes i eucariotes: lescèl·lules procariotes presenten ribosomes 70S i leseucariotes 80S.1 S = 10-­13 segons

20

RNAn (RNA nucleolar)-­ Constitueix el nuclèol-­ S'origina a partir d'una regió del DNA que s'anomenaregió organitzadora nucleolar.

-­ A partir de RNAn es forma al nuclèol un RNA de 45S.-­ Després s’associen a proteïnes procedents del citoplasma i surten del nucli, donant lloc als ribosomes en el citoplasma.

21

22

23

Les funcionsdels àcidsribonucleics

UNITAT 5

1. Transmissió de la informació genètica:-­Des del DNA fins als ribosomes-­Enzim RNA-­polimerases sintetitzen un RNAm → procés de transcripció → a partir d’un gen de DNA (seqüència de nucleòtids) amb informació sobre una proteïna.-­RNAm arriba fins als ribosomes

2. Conversió de la seqüència de ribonucleòtids de RNAm en una seqüència d’aa

-­Procés de traducció (als ribosomes)-­Hi intervenen: RNAm, RNAr dels ribosomes i el RMAtque transporten els aa (“maons” de l’edifici proteic)

3. Emmagatzament de la informació genètica-­Virus sense DNA: tenen la informció biològica en forma de RNA-­Ex: virus de la grip, virus de la immunodeficiència humana (VIH)