Geneak+eta+adierazpen+genikoa.+Transkripzioa+eta+Itzulpena.+Operon+sistema.+Genetikaren+hastapenak.

Transkripzioa eta itzulpena. Operon. Genetikaren hastapenak. media type="youtube" key="FUA6_Ucw3i4" height="315" width="420" align="center"
 * Geneetatik proteinetara.** Geneak eta adierazpen genikoa.
 * 1.- Adierazpen genikoa **: Unitate hau hasi baino lehen, opari atsegin bat, ADN molekula gure burura ekartzeko berriro eta gure "ingelesa" hobetzeko:

**GENE** batetik >> **ARN-m** batera eta hemendik >> **Proteina bat** eratuko da (edo **katea peptidiko** bat)
 * 1.1- Gene kontzeptua ** :
 * __Definizio klasikoa__**: ADN-zatia da, non proteina bat eraikitzeko informazioa gordeta baitago; honen arabera, informazioa horrela isuritzen da:
 * __Egungo definizioa__**: ADN-zatia da, non proteina bat edo ARN txiki bat (ARN-m, ARN-r, ARN-t eta ARN-u mota hauetaz gain) eraikitzeko informazioa gordeta baitago; kontzeptu honen arabera, bi gene mota bereizten dira, ** gene proteinikoak ** eta ** ARN-geneak **. Azken hauek ez dute proteinen sintesian parterik hartzen baina gene proteinikoen funtzioan eragina izaten dute.


 * 1.2- Gene baten egitura: **
 * ** Gene prokariotoaren egitura ** || ** Gene eukariotoaren egitura ** ||
 * [[image:alaitznatura/ProcarGenEgitura.jpg width="368" height="274"]] || [[image:alaitznatura/gen-eucariota1.jpg width="570" height="317"]] ||
 * Gene prokariotoetan, ARN polimerasa **bakarra** dago eta **faktore basal bakarra** behar du (sigma faktorea) sustatzaile zona aurkitzeko.

a) ** Sustatzailea **: zona honetan, ARN polimerasa "sartzen da". Transkripzioaren abiapuntutik 10 nukleotido lehenago, ** Pribnow box ** sekuentzia aurkitzen da (**TATAAT**) eta 35 nukleotido lehenago, **TTGACAT** sekuentziarekin. Gene hauetan, ADN-aren paketatze maila sinpleagoa da, ez dugu behar transkripzio faktorerik (sigma faktorea izan ezik) eta ez daude **//enhancers//** ez ta **//silencers//** sekuentziarik. ARN polimerasaren abiadura: 40 NN/s. Irudi honetan, **//Sustatzaile//** zonaren zehaztasuna:



Ondoko irudian, //**Terminator**// sekuentziak eragiten duen segida palindromikoa: sortutako ARN katean, kizkur bat eratzen da eta honek, ARN polimerasaren askapena eragiten du,eta transkripzioari bukaera ematen zaio. Prokariotoetan, ARNm-ak ez du **Poliadenilaziorik** egin behar, ezta **splicing** prozesua, beraz, **transkripziotik zuzenean itzul daiteke**, transkriptoak aldakuntza handirik ezbaitu behar. || Gene eukariotoetan, **hiru sekuentzia** erregulatzaile mota ezagutzen dira:

1) ** Sustatzailea ** //(**Promotor**//): Hiru sekuentzia edo //**box**// mota ditu; Transkripzio-abiapuntutik hurbilena, **TATA box** sekuentzia, 7 NN-oz osatuta dago (edo **Hogness** kutxa). Egitura: ** -30 base pare lehenago ( ** transkripzioaren hasiera puntutik baina aurreago); ** TATAAAA sekuentzia da. ** Gero, **CAAT box,** transkripzioaren hasieratik -90 nukleotido lehenago; transkripzio-faktorerak hemen lotzen dira. Sekuentzia, horrelakoa da gehiengoetan: **GGC_CAAAT**. Azkenik, **GC box**, ("//Consensus//") -110 nukleotido lehenago ; **GC** baseak ugariak dira ( adibidez, GG_CCGC). Zona honetan ere, transkripzio-faktoreak (hadibidez, hormonak) lotzen dira, **ARN-pol II** entzimaren kokapen egokia lortzeko.

2)** Bultzatzaileak ** (//Potenciadoras// edo **//enhancers//**) ADN-harizpiaren beste zati batzuk dira; zona hauetan transkripzio-faktoreak elkartzen direnean, sustatzailearen eraginkortasuna handitzen da; gehiengoetan "up-stream" daude, gene aurretik. Gutxitan gene barnean edo gene ondoren ("down stream").

3) ** Isilgailuak ** (//Silenciadores// edo **//silencers//**); aurrekoen bezalakoak baina alderantzizko eraginarekin, sustatzailearen eraginkortasuna murrizten dute.

4) Eukariotoen geneek **introi** (sekuentzia kodifikanteak) eta **exoi** (ez kodifikanteak) sekuentziak dituzte **5) Trailer** sekuentzia: **AATAAAAA** sekuentzia izaten da; poliadenilazioaren seinalea da, ARNm aren 3´muturrean poliA isatsa jartzeko marka da. 6) **TAC** sekuentzia, katea gidarian, +50 NN, ARNm katean AUG sekuentzia eragiten du eta itzulpenaren hasiera adierazten du. 7) **TTA** sekuentzia (katea gidarian) itzulpenaren bu8kaera adierazten du. Azpimarratzekoa da **hiru ARN polimerasa** desberdin erabiltzen direla: ARN pol I (ARNr transkribitzeko), ARN pol II (ARNm transkribitzeko) eta ARN pol III (ARNt transkribitzeko).**ARN m transkripto primarioa sortzearen osteko aldakuntzak**: **1.- Txano baten** eransketa 5´muturretik (Cap edo **//caping//**): **7-Metil-Guanosina trifosfato** bat eransten da. **2.- Isats baten** eransketa (//**Poliadenilazioa**//): 3´muturretan, 100-200 adenina nukleotido bitarteko katea, poli-A isatsa.

**3.-** **Introien** ezabaketa (**//splicing//**): Click hemen prozesua ikusteko. Zenbait entzimak (//**Spliceosoma**//) **introi** sekuentzien ebaketa eta exoien arteko lotura eragiten dute.ARNm heldua, zitoplasmara joango da, itzulpen fasea brutzeko prest. ||

. Transkripzioa. Transkripzioa zelula eukatiotoetan, pelikula. Animazoan **ARN polimerasa** lanean ikusten da. || **b) ARNm-tik proteinetara** pasatzeko prozesua, ** Itzulpena ** deitzen da eta zitoplasman burutzen da; ARN-m da itzultzen den bakarra.
 * 1.3- Adierazpen prozesua: **
 * **a) ADN-tik ARNm- ra** (eta beste ARNetara) pasatzeko prozesua ** Transkripzioa ** deitzen da eta nukleoan burutzen da.

Itzulpena: proteineen sintesia I. Proteineen sintesia II. Proteineen sintesia III. Proteineen sintesia: pelikula.
 * Itzulpena**ren faseak:

a) ** Hasiera- konplexuaren eraketa **, eta** Hasiera fasea. ** b) Aminoazido-katearen elongazioa, ** Luzapen-fasea. ** c) ** Sintesiaren amaiera. ** ||

** Itzulpenaren etapak eukariotoetan; katea peptidikoaren sintesia. ** Azpiunitate handian, **hiru "gune"** bereizten dira: **A gunea** (aminoazil gunea) **P gunea** (peptidil gunea) eta **E gunea**. || Prozesu hau **peptidil transferasa** konplexu entzimatikoak ahalbidetzen du. Orain ARNt eta aminoazido berri bat sartuko da eta E gunean zegoen ARNt askatuko da; prozesu osoa errepikatuko da (2.1-2.2-2.3 faseak, jarraian errepikatuko dira) eta katea peptidikoa luzatzen da. Batazbesteko abiadura: 3-5 aminoazido segunduka. || Une horretan **bukaera-faktore proteiniko** (** RF **) bat **STOP kodoia**rekin lotzen da (UAA, UAG edo UGA kodoiak dira STOP seinalea dierazten dutenak) eta ARNt berri baten sarrera eragozten du. Ondorioz, Peptidazio fasean, katea peptidikoari ez zaio beste aminoazido bat gehitzen, ur molekula bat baizik; katea peptidiko sintetizatu berria eta ARNt-aren arteko lotura hidrolizatu egiten da eta biak bereizten dira.
 * **1.- Katea peptidikoaren sintesiaren hasiera.** || ** Hasiera konplexuaren eraketa ** (**80** S-koa): konplexu honen osagaiak ** erribosoma bat **, ** ARNm ** batekin lotuta eta ARNt abiarazle batekin, ** metionina ** aminoazidoz kargatuta (** ARNt ** i Met ). Itzulpena hasten da hirukote abiarazle baten bidez, eta hau izaten da burutik distantzia txiekenetara dagoen **AUG** hirukotea. Gertakizunen ordena hau izaten da:
 * 1.1**- Zenbait hasiera faktorek **(FI)** eta GTP-ak (energia iturria) erribosomaren azpiunitate txikia eta ARNti Met aren arteko lotura eragiten dute.
 * 1.2**- Beste hasiera faktore batzuek, aurreko "multzoa" eta ARNm aren arteko lotura eragiten dute, 5´-ko muturretik, 7-metilGfosfatozko burua antzematen dutelako.
 * 1.3**- Erribosomaren azpiunitate txikia, ARNm-tik "labaintzen" da, 5´-tik 3´-ra (ATP kontsumitzen da) eta mezulariaren sekuentzia aztertzen du, AUG hirukotea aurkitu arte. Une honetan, azpiunitate txikiarekin lotuta zegoen ARNti Met -aren antikodoia (UAC), **AUG** hirukotearekin (kodoiarekin) lotzen da.
 * 1.4**- Hasiera faktoreak **(FI**) askatzen dira eta orain lotzen da (azpiunitate txikiari) azpiunitate handia (60S-koa); **Hasiera konplexua osatuta dago**.
 * **2.- Katea peptidikoaren luzapena.** || **2.1- ARNt-aminoazidoaren sarrera**: hasiera batean, **ARNt Met ** P gunean dago, eta A eta E guneak hutsik daude.Demagun (adibide bezala) bigarren kodoia ACU dela; kodoi horri dagokion antikodoia UGA da eta **ARNt Thr ** aurkitzen da (**treonina** aminoazidoa daraman ARNt). Gauzak horrela, **ARNt Thr ** sartzen da **A gunean**, kodoi-antikodoia osagarritasunaren arabera. GTP kontsumitzen da eta FE-1 **luzapen-faktore** proteinikoa behar dugu.
 * 2.2- Lotura peptidikoaren eraketa**:Orain, **metionina-k** bere ARNt-arekin zeukan lotura apurtzen du eta lotura peptidiko berri bat eratzen du **treonina**rekin; treonina jarraitzen du lotuta bere ARNt-arekin. Emaitza hau da: dipeptido **Met-Thr** eratu da, **ARNt Thr ** arekin lotuta eta **A gunean** ezarrita.
 * 2.3- Traslokazioa**: Bigarren **luzapen-faktore** proteiniko bat behar dugu (FE-2) eta GTP (energia iturria). Erribosoma labaintzen da, 5´tik 3´-ra, aldameneko kodoira; orain, kodoi berri bat dago A gunean. Mugimendu honetan, **peptidil-ARNt-ARNm** multzo osoa A gunetik P gunera **traslokatu** egiten da (lekuzaldatu).
 * P gunean**, sortzen ari den dipeptidoa ARNt-arekin lotuta (oraingoz, Met-Thr-ARNt) aurki dezakegu.
 * A gunea** hutsik dago, beste **ARNt Aminoazidoa ** berri bat onartzeko prest, kodoi-antikodoia osagarritasunaren arabera.
 * E gunean**, Metionina ekarri zuen ARNt-a dago, baina kargarik gabe.
 * **3.- Katea peptidikoaren sintesiaren bukaera.** || Azken traslokazioaren ostean, **A** gunean amaiera-kodoi bat (**STOP** seinalea) zapaltzen denean, sintesiaren bukaera gertatzen da.

** EZINBESTEKOA!! Itzulpen ** prozesua finkatzeko, click hemen eta saia zaitez ulertzen azalpen honetan deskribatu diren urratsak. ||

Transkripzioa+Mezulariaren prozesamendua+Itzulpena (animazioa)
 * Laburpena :** Ondoko animazioan, Transkripzioa/ARN-m aren heldutasuna/ Itzulpena:

media type="custom" key="29517607" align="center"

** ADN-tik proteinetara (Videoa. Genetika klasikoaren axioma). **  **Gene expression essentials** (simulazioa) media type="custom" key="29517569"
 * ** Transkripzioa eta Itzulpena Prokarioto eta Eukariotoetan: Alderaketa-taula. ** ||
 * [[image:alaitznatura/EucProcTransTrad.jpg width="889" height="550"]] ||

** Adierazpen genikoaren ezaugarriak prokarioto eta eukariotoetan. Alderaketa eta ezberdintasunak: ** || media type="youtube" key="bk7PW1FKMTI" height="315" width="420" align="center"
 * || **Prokariotoak ** || **Eukariotoak **
 * **Geneak** || Gene jarraiak: ez daude introirik. Informazio jarraia. || Gene tartekatuak: Gene bakoitzean, **exo**i (sekuentzia hauek transkribitu eta itzuli egiten dira) eta **introi** (sekuentzia hauek transkribitzen dira baina ez dira itzultzen) tarteak bereziten dira. Heltze prozesuan, introiak ezabatzen dira. ||
 * **ADN** || ADN proteina kopuru txiki batekin elkartuta dago (proteina ez histonikoak); **paketatze maila txikia da** eta honek trasnkripzioa errazten du. || ADN-a histonekin lotuta dago, kromatina eratuz. **Paketatze maila handia da**; transkripzioa burutzeko, kromatinaren paketatzea desegin behar da; denbora gehiago behar dugu. ||
 * **ARN polimerasa** || ** ARN polimerasa mota bakarra **, ARNm, ARNt eta ARNr sintetizatzeko. || Hiru ARN polimerasa mota desberdin:
 * ARN polimerasa I **: **ARNr** sintetizatzeko.
 * ARN polimerasa II **: **ARNm** ak egiteko.
 * ARN polimerasa III **: **ARNt** eta beste ARN txiki batzuk egiteko. ||
 * **Transkripzioaren eta itzulpenaren kokapena.** || Ez dago nukleorik, beraz, Transkripzioa eta Itzulpena aldiberean burutzen dira, leku berean: ** zitoplasman **. || Transkripzioa eta Itzulpena ez dira aldibereko prozesuak eta ez dira burutzen leku berean. Transkripzioa, ** nukleoan ** egiten da. Sortzen diren ARNm-ek (ARNt eta ARNr ekin batera) mintz nuklearra zeharkatu behar dute eta zitoplasmara (** zitosol eta Sare E. bikortsura) ** iristen direnean, orduan erribosomak hasiko dira itzulpena egiten. ||
 * **Gene mota.** || ** Gene polizistronikoak **: ARNm katea batek katea polipeptidiko desberdin batzuk kodifika ditzake; abiapuntu eta bukaera batzuk daude ARNm katean zehar). || ** Gene monozistronikoak **: transkribitzen direnean, katea polipeptidiko bakar bat sortzen da. ||
 * **ARN transkritoaren heltze-prozesua.** || Heltze-prozesua soilik ARNt eta ARNr -en transkrito primarioek egin behar dute; ARNm-ak ez. || Heltze-prozesua beharrezkoa da transkrito primario guztietan: ARNm, ARNt eta ARNr-etan. ||

** Jarduera **: ADN-a transkribitu eta itzulpena egingo dugu. . Nukleoan, ADN-ak //nukleotidoen hizkuntza// erabiltzen du, baina zitoplasman, proteinek //aminoazidoen hizkuntza// erabiltzen dute. Hizkuntza batetik beste hizkuntzara informazioa pasatu ahal izateko **hiztegi bat** behar dugu, hau da **Kode genetikoa**. ** Ezaugarriak: ** **1.- kode genetikoa unibertsala da.** Horrek esan nahi du izaki bizidun guztiek, bakterioetatik gizakiarengana, kode genetiko bera dutela. Esaterako, UUU kodoiak fenilalanina aminoazidoa kodetzen du izaki bizidun guztiengan, eta UGU-k zisteina. Salbuespen bakarra bizidun batzuen mitokondrioetan dago. Kode genetikoaren unibertsaltasuna eboluzioaren aldeko pisuzko arrazoia da, hots, izaki bizidun guztiak arbaso amankomun batengandik datozela adierazten du.
 * 1.4- Kode genetikoa **:
 * [[image:alaitznatura/severo-ochoa-nobel.jpg width="279" height="218" align="left"]]Kode genetiko**ak nukleotido-sekuentziak eta aminoazidoak erlaziotan jartzen du.Kode honi esker, geneen hizkuntza itzul dezakegu proteinen hizkuntzara pasatuz.

Esaterako, 6 kodoik **//leuzina//** aminoazidoa kodetzen dute, eta 4k **//alanina//** aminoazidoa, besteak beste (ikusi beheko taula). Kode genetikoaren endekapenak alde ona dauka: **mutazioen** eragina gutxitzen du, base baten **mutazioa** ondoriorik gabekoa izan baitaiteke, aminoazidoa bera sortuz.
 * 2.- Kode genetikoan, nukleotidoen base nitrogenatuak hiruna** irakurtzen dira; hirukote horiek kodoi izeneko unitateak dira. **64 kodoi daude**: 61ek 20 aminoazidoak kodetzen dituzte, eta 3-k itzulpenaren (STOP) amaiera adierazten dute.
 * 3.**- **Kode genetikoa jarraian irakurtzen da, eta hirukoteak ez dira gainjartzen**:
 * 4.- kodea** **endekatua** da, hirukote ezberdinek aminoazido bera kodetzen dutelako. Hots, kodoi sinonimoak daude.
 * //M.W. Nirenberg, Severo Ochoa, P. Leder, J.H. Matthaei eta H.G. Khorana//** zientzilariek kodoi-aminoazido erlazioak aurkitu eta egiaztatu zituzten eta Kode genetikoa osatu zute. 1960.ko hamarkadan. Irudian, **Severo Ochoa**-k 1959.ko Nobel saria jaso zuen (**Arthur Kornberg**-ekin batera) **//polinukleotido fosforilasa//** entzima aurkitzeagatik; beranduago, entzima honi esker, kode genetikoa ezagutu ahal izan zuten.

Operoi-Lac eta OperoiTrip prokariotoetan (-). Gaztelaniaz. Operoi triptofanoa (Ingeleraz) Operoi Lac (-tosa). (Gaztelaniaz) Operoi Trip (Gaztelaniaz) 1961.koan, **Francois Jacob** eta **Jacques Monod** ikerlariek prokariotoen adierazpen genikoaren kontrol-mekanismo bat deskribatu zuten eta kontrol-eredu bat proposatu zuten: ** operon-a **. **Operon** kontrol-sistema batean, ondoko ADN-sekuentziak aurkitzen ditugu: ARNm-aren sintesiaren hasgunea baino zenbait nukleotido lehenago kokatzen dena. || b) **Operadore bat**, proteina errepresore batek blokea dezakeen sekuentzia bat. || c) **Egituraketa-geneak**, koordinaturik diharduten proteinen sintesia kodetzen duten geneak. || d) **Gene erregulatzailea**, proteina errepresorearen sintesia determinatzen duena. ||
 * 2.- Transkripzio genikoaren kontrol sistemak: Operoi (operon) sistema ( ** prokariotoetan ** ). **
 * a) **Sekuentzia promotore bat**, edo promotore bat,

Ikertu zen lehenenego operon-a **//Escherichia coli//** bakterioaren ** lac operon **-a izan zen. Operon honek, laktosaren degradazioa kontrolatzen duten entzimen sintesia ahalbidetzen ditu. Laktosa degradazioan, hiru entzimek hartzen dute parte eta hiruak egituraketa gene berean daude kodetuta (gene **polizistronikoak** dira, prokariotoenak): **beta-galaktosidasa, permeasa** eta **transazetilasa**.
 * Laktosarik ez dagoenean **: Gene erregulatzailea transkribatu egiten da eta **proteina errepresorea** sintetizatu egiten da. **Proteina errepresorea** operadoreari lotzen zaio eta horrela,promotorearekin gainjarrita dagoenez, ARN-polimerasa ezin da promotorearekin lotu eta egituraketa-genearen transkripzioa deuseztatzen da.
 * Laktosa egonez gero **: Laktosa-k (substratua) proteina errepresorearekin lotzeko joera handia du eta konformazio aldaketa eragiten dio. Ondorioz, errepresoreak operadorearekin lotzeko afinitatea galtzen du. Orain, operadorea libre dago, eta ARN polimerasa promotorearekin lotzen da, egituraketa-genea transkribitzen da eta hiru entzimak eratuko dira; Laktosaren degradazioa abian jarriko da.
 * Operoi-Lac**, adierazpen genikoaren erregulazio sistema bat da, prokariotoetan: **kontrol negatibo eta eraginkorra**.
 * Operoi-Trip** ere, erregulazio sistema bat da prokariotoetan, baina: **kontrol negatibo eta zapaltzailea**.

**Laktosa**-operoiaren funtzionamendua (ikusi ezkeraldeko bideoa):
 * media type="youtube" key="oBwtxdI1zvk" width="462" height="346" || media type="youtube" key="qOA25GbUkdA" height="357" width="442" ||

** Operon-Lac simulagaiua **; ** Clikc to Run **eta ausart zaitez operon sistemarekin!! media type="custom" key="22098242" . Batxilergoaren 2. mailan, ez dira lantzen eukariotoen transkripzio genikoaren kontrol sistemak, unibertsitatean ikasiko baittituzue; dena den, eta aurrerapen gisa hona hemen, animazio bezala, hiru kontrol sistemarik garrantzitsuenak:

Errezeptore edo hartzaile barnezelularren bidezko kontrola Hormona esteroideoren bidezko kontrola Hormona tiroideoren (Thyroxine) bidezko kontrola

Gaur egunean, adierazpen genikoa hiru informazio-geruzen arabera egiten da. 1.- ADN aren sekuentzia nukleotidikoa: Hau da, gene baten zona kodifikatzailearen sekuentziaren arabera. Hau da geneare informazioa edo informazio genetikoa. 2.- ADN aren metilazioa ( -CH 3 taldeak erantsiz): Zitosinak metilatzen direnean (zenbait sekuentzietan, 5´-GC-3`gehien bat) bertako adierazpen genikoa isiltzen da. Dirudienez, Zitosinen metilazioak ADN aren arkitektura eraldatzen du eta Z konformazioa hartzen da. Beraz, zitosinen metilazioa, mezu genetikoaren gainetik dago. Hau da bigarren geruza. 3.- Histonen azetilazioa eta metilazioa: Nukleosomen histonak azetilatzen direnean, ADN arekiko afinitatea murrizten da eta ondorioz, kromatina errazago deskiribiltzen da; transkripzioa, horrela, errazten da. Histonak metilatzen direnean, alderantzizko eragina ikusiko dugu, kromatina kondentsatu egiten da eta geneak isiltzen dira. Hau da hirugarren geruza. Geneek daramaten mezuren gainetik dauden bi geruza hauek **Epigenetika** osatzen dute; hiru informazio-geruza hauen arteko elkarekintzen arabera, adierazpen genikoa aideratzen da. media type="custom" key="22098276"
 * 3.- Epigenetika **: hastapenak.

Aurkibidera itzuli nahi dut.