Facultad de Medicina Universidad de Chile REGULACION de

Facultad de Medicina, Universidad de Chile REGULACION de la TRANSCRIPCION y de la EXPRESION GENICA Curso de Biología Molecular y Genómica para Profesores de Enseñanza Media 2014 Dr. Héctor Toledo

¿ Cómo se organiza el genóma? La Unidad transcripcional Operón bacteriano

¿Es el m. RNA eucarióntico complementario al DNA cromosomal? intrones y exones en genes eucariontes

En bacterias la transcripción y la traducción están acopladas

Transcripción en eucariontes Ocurre en el núcleo DNA Transcrito primario no es funcional Transcription RNA Processing m. RNA G G AAAAAA Nucleus Export AAAAAA

¿Cómo se realiza la maduración del m. RNA? Procesamiento del transcrito primario • “Capping” en el extremo 5’ • Poliadenilación en el extremo 3’ • Splicing o remoción de intrones

7 -metilguanosina CAPPING en el extremo 5´ enlace 5´-5´trifosfato enlace 3´-5´fosfodiester - Eficiencia de la Traducción - Estabilidad del RNA mensajero

Término de la síntesis del RNA mensajero y síntesis de la cola de poli. A Poliadenilación en el extremo 3’ - Eficiencia de la Traducción - Estabilidad del RNA mensajero

Splicing o remoción de intrones ¿Existen Señales de Splincing que den cuenta de este proceso?

Señales de Splicing Sitio de splicing 5’ Punto de ramificación Sitio de splicing 3’ GU. . . . . A. . . …AG Intron ¿Cómo se realiza este proceso?

Mecanismo de splicing Ataque Nucleofílico enlace fosfodiester inusual 5’-3’ and 5’-2’ Ataque Nucleofílico ¿Qué moléculas participan en este evento?

PROCESAMIENTO ALTERNATIVO • Varias señales de poliadenilación • Varias señales de splicing

Mecanismo de regulación de las síntesis de proteínas en eucariontes mediante RNA interferente

¿Podemos utilizar este mecanismo en beneficio de la salud? Cell, 150: 895 -908, 2012

Terapia Génica Alcoholismo

Genómica funcional

La revolución de les ciencias “ómicas” Genomas Información Genes Expresión Proteínas Estructura Actividad Genómica Transcriptómica Proteómica Metabolitos Organismo Composición Fenotipo Cuantificación Metabolómica Salud y enfermedad

¿Como explorar el genoma? Niveles de análisis de la función génica

Proteómica Análisis de la función de los genes. Transformándose en el campo central de la genómica funcional. Se inicia en 1970 s con el diseño de los geles-2 D. Alcanza su desarrollo en 1990 s con la adaptación de la espectrometría de masa a los problemas biológicos

Proteómica de expresión: su objetivo es medir los niveles de proteínas después de someter el modelo experimental a un estímulo e identificar las proteínas que cambian.

Electroforesis en geles de poliacrilamida en condiciones desnaturante

Electroforesis en geles de poliacrilamida: método de análisis de proteínas

Isoelectroenfoque

Electroforesis bidimensional

Huésped Helicobacter pylori Receptores Quimiotácticos Estrés Peristaltismo Bicarbonato Arginina Otras moléculas Limitación de Nutrientes Lumen Efectores Secreción gástrica Tejido Respuesta al p. H ácido

¿Se modifica el contenido de proteínas de H. pylori l al exponer la bacteria a un p. H levemente ácido ? Análisis mediante electroforesis bidimensional. p. H 7 p. H 6 Las células se incubaron a p. H 7 o p. H 6 por 1 hora en presencia de metionina S 35. ¿Cómo podemos identificar la identidad de cada mancha?

¿Qué es lo que la espectrometría de masa hace? 1. Es la técnica que mejor determina la masa de las moléculas 2. Da información sobre la estructura química de las moléculas ¿Qué nos permite obtener la espectrometría de masa? Identificar, verificar y cuantificar moléculas

Diagrama de un espectrómetro de masa High Vacuum System Entrada Fuente de iones Analizador de masa Detector Base de Datos

MALDI: Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Muestra Laser hn 1. Laser ioniza las moléculas. MH+ 2. Las molécules (M) se ionizan por transferencia de protones XH+ + M MH+ + X. +/- 20 k. V Grid (0 V)

El resultado que muestra el espectro de masas Relative Abundance Espectro MALDI TOF de Ig. G MH+ 40000 30000 (M+2 H)2+ 20000 10000 (M+3 H)3+ 0 50000 100000 Mass (m/z) 150000 200000

Summary: acquiring a mass spectrum Ionization Mass Sorting (filtering) Ion Source Detection Ion Detector Mass Analyzer Form ions (charged molecules) Sort Ions by Mass (m/z) Detect ions 100 75 Inlet • • • Solid Liquid Vapor 50 25 0 1330 1340 1350 Mass Spectrum

Fin Gracias por su atención