Som el que expresem Cicle de conferències Actualització de continguts de Biologia

1. Dr. Josep ClotetUniversitat internacional de Catalunya Som el que expresemCicle de conferènciesActualització de continguts de Biologia Institut de Ciències de l'Educació Josep Pallach (ICE) 5 Octubre 2012

2. Defensa Transport de substàncies Estructuració Enzims Regulació ... Les cèl.lules funcionen gràcies a les proteïnes

3. Un gen - una proteïna – una funció 3. Pàgines Gens

4. AAAAAAA Flux de la informació genètica DNA Trànscrit primari RNA missatger Proteïna

5. Estructura bàsica de un gen tata atg taa ttatt attatagtcaaatgggcatgttaaaggcagcttaggtaccccgaggacaccaaggaaaaacttattctggatttcggatttcgggggatttaggaactaaaggattattattaggcaa Terminador Promotor Zona codificant

6. Les cèl.lules són el que transcriuen els seus gens

7. atgtcaactggatttcggatttcgggatttcgggatttagggctttagatcctaggaggc atgtcaactgatttcggatttcgggatttcgggatttagggctttaggatcctaggaggc atgtcaactggatttcggatttcgggatttcgggatttagggctttagatcctaggaggc Les mutacions gèniques també afecten a l’expressió de les proteínes

8. Transcription factor Els factors de transcripció regulen l’expresió de gens

9. El genoma accepta suggerènciesde l’ambient Ambient atg tgc gcc ccg cct gca agc atc ccc ccc gta acg cgt atc cga aaa aat aac aag tca tta cca ggt ccct gga ttc gct cctt gcc atg tgc gcc ccg cct gca agc atc ccc ccc gta acg cgt atc cga aaa aag tca tta cca ggt ccct gga ttc gct cctt gcc atg tgc gcc ccg cct gca agc ccc gta acg cgt atc cga aaa aat aac aag tca tta cca ggt ccct gga ttc gct

10. Exemples de regulació de la transcripció (I)

11. Exemples de regulació de la transcripció (II)

12. Exemples de regulació de la transcripció (II)

13. Els promotors integren la informació ambiental Estímul 2 Estímul 1 Nivell nutrients Altres cél.lules

16. Durant el desenvolupament es generen diferents combinacions de factors transcripcionals específics que indiquen els camins diversos de diferenciació per a cada cèl·lula • Aquest model simple assumeix que la posició en cada divisió activa (o fa aparèixer) uns factors transcripcionals específics diferents • Si continuéssim amb l’esquema proposat tindríem més de 10000 tipus cel·lulars diferents amb només 25 factors transcripcionals específics

17. AAAAAAA Flux de la informació genètica DNA Trànscrit primari RNA missatger Proteïna

18. 1. Poliadenilació

19. 2. Mecanisme de splicing

20. Exemple de Splicing (I)

21. Exemple d’Splicing alternatiu (II)

22. DNA genòmic humà El 25 % de tot el Genoma Humà està constituit per uns 30000 gens,molts dels quals encara no es coneix la seva funció Només l’1 % de tot el Genoma Humà és DNA codificant, és a dir, exons En canvi, el PROTEOMA HUMÀ está format Per unes 50.000-60.000 proteïnes L’origen d’aquesta discrepància és el fenomen de splicing o talls alternatius dels mRNA que pateixen probablement el 60% dels gens. The Scientist 15[20]:1, Oct. 15, 2001 Human Genes: How Many? Consolidation of transcript and protein databases suggests humans may have more than 70,000 genes By Tom Hollon

23. Exemples d’Splicing alternatiu (III) Dscam, un gen con 38,000 isoformas potenciales 12 48 33 2 Dscam (Down Syndrome Cell Adhesion Molecule). Axon guidanceSchmucker et al. (2000) Cell 101, 671 Antibody-like moleculesWatson et al (2005) Science 309, 1874

24. Exemples d’Splicing alternatiu (IV) Ponta et al. NATURE REVIEWS MOLECULAR CELL BIOLOGY (2003) vol 4: 33-45

25. DNA RNA Protein Refinant el Dogma Central

26. Refinant el Dogma Central DNA Protein 1 RNA Protein 2 Protein 3

27. 3. Transport i localització dels mRNAs • La diferent localització dels mRNAs en la cèl·lula pot restringir localment l’expressió d’una proteïna a nivell traduccional

28. 4. Enmascarament citoplasmàtic Masking and Cytoplasmic polyadenylation Control dels mRNAs durant la meiosi

29. 5. Edició del mRNA

30. 6. Degradació dels mRNAs

31. P 7. Les proteïnes també accepten suggerències de l’ambient Ambient atg tgc gcc ccg cct gca agc atc ccc ccc gta acg cgt atc cga aaa aat aac aag tca tta cca ggt ccct gga ttc gct cctt gcc atg tgc gcc ccg cct gca agc atc ccc ccc gta acg cgt atc cga aaa aag tca tta cca ggt ccct gga ttc gct cctt gcc atg tgc gcc ccg cct gca agc ccc gta acg cgt atc cga aaa aat aac aag tca tta cca ggt ccct gga ttc gct

32. Exemples de modificacions postraduccionals de les proteínes

33. AAAAAAA Flux de la informació genètica DNA Trànscrit primari RNA missatger Proteïna

34. 11 S 19 S 20 S Proteasoma 26S 8. Les proteïnes també moren

35. Peroxisoma Mitocòndria Membrana Lisosoma Digestió intracel.lular lisosomal

36. Proteasoma 26S 8.1 Paper fisiològic celular de la degradació proteosomal

37. 8.1.1 Digestió de proteïnes en condicionsde manca de nutrients • Proteïnes amb seqüencies KFERQ: • - RNAsa • etc

38. Complexe MHC-I Resposta citotóxica dels linfòcits-T 8.1.2 Digestió de partícules víriques

39. 8.1.3 Digestió de proteïnes mal plegades al RE

40. Proteïnes mal plegades Ire1 actiu Splicing mRNA HAC1 HAC1 vida mitja llarga Activació transcripció gens de ‘refolding’ 8.1.4 Un excés de proteïnes engega la ‘resposta general de proteïnes mal plegades’ (UPR)

41. M G1 G2 S 8.1.5. El cicle cel.lular és controlatper l’activitat del proteosoma

42. 8.2. ¿Com sap el proteasoma a qui ha de destruir? Els proteosomes són estructures altament conservades

43. Ub Ubiquitina 8.2 Les proteïnes condemnades al proteosoma estan marcades ¿Com sap la ubiquitina a qui s’ha d’unir?

44. ¿Com sap el sistema d’ubiquitanació a qui s’hi ha d’unir ubiquitina? E3 Ub ? Proteina substrat 8.2. El sistema d’ubiquitinació decideix qui tindrà la marca

45. - - E3 + + 8.2.1 Reconeixement de substrats prèviament fosforilats Proteina substrat Prot Quinasa

46. Ub Ub Ub E3 - - + + 8.2.1 Reconeixement de substrats prèviament fosforilats Proteina substrat Prot Quinasa ¿Com sap ...?

47. Ub Ub Ub 8.2.2 Reconeixement de l’extrem n-terminal E3 Proteina substrat Proteïnes que compleixen ‘end rule’: Aminoàcid carregat positivament o hidrofòbic

48. Ub Ub Ub 8.2.3 Reconeixement de determinades seqüencies Proteina substrat E3 Exemples: - ‘Caixes de destrucció’ de les ciclines mitòtiques

49. 8.2.4 Associació amb proteïnes ‘motllo’ Proteina substrat

50. Ub Ub Ub 8.2.4 Associació amb proteïnes ‘motllo’ Proteina substrat