Acidos nucleicos

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Acidos nucleicos

  1. 1. ÁCIDOS NUCLEICOS
  2. 2. ÁCIDOS NUCLEICOS Son los componentes más fundamentales de la célula viva, son las únicas sustancias biológicas que poseen la propiedad de la autoduplicación. Actúan como depositarios y transmisores de la información genética de cada célula, tejido y organismo. Son biopolímeros formados por monómeros llamados nucleótidos DNA (contiene la información genética) y RNA (expresión de la información genética).
  3. 3. ÁCIDOS NUCLEICOS El DNA y el RNA son químicamente muy similares. Ambos son polímeros lineales compuestos de monómeros llamados nucleótidos. Ácido Fosfato (s) Nucleótido + Azúcar Neutro Nucleósido + Nitrogenada Base Básico
  4. 4. ÁCIDOS NUCLEICOS Componente neutro: azúcares Siempre es una pentosa: D-ribosa o D- desoxirribosa. Intervienen en su forma estable b-D- ribofuranosa y b-D-2-desoxirribofuranosa.
  5. 5. ÁCIDOS NUCLEICOS EL RNA y el DNA difieren en el azúcar y en una de las bases. La ribosa en RNA y la 2’-desoxirribosa en el DNA. Desoxi indica que al carbono 2’ del azúcar le falta el átomo de oxígeno que está ligado al carbono 2’ de la ribosa Los átomos de carbono se designan con primas (1’, 2’, etc) para diferenciarlos de los átomos de las bases. La diferencia entre los dos azúcares radica únicamente en el grupo OH en 2’ de la ribosa en RNA, que está sustituido por el hidrógeno en el ADN.
  6. 6. ÁCIDOS NUCLEICOS Componente básico: Bases Nitrogenadas Son moléculas heterocíclicas, con mas de un átomo de nitrógeno, formadas por un anillo único (pirimidina) o por dos anillos condensados (purina).
  7. 7. BASES NITROGENADAS Las bases heterocíclicas de los ácidos nucleicos son de dos clases:- Purinas: Adenina y Guanina- Pirimidinas: Citosina, Timina y Uracilo.• El RNA y el DNA emplean las mismas bases, excepto que el RNA utiliza uracilo donde el DNA utiliza timina (5-metiluracilo).
  8. 8. BASES NITROGENADAS Pirimidinas. Es un sistema plano de seis átomos, cuatro carbonos y dos nitrógenos. Los átomos del anillo pirimidínico tienen la siguiente numeración: N1: C2: N3: C4: C5: C6: Purinas. Puede observarse que se trata de un sistema plano de nueve átomos, cinco carbonos y cuatro nitrógenos. El anillo purínico puede considerarse como la fusión de un anillo pirimidínico con uno imidazólico. Los átomos del anillo purínico se numeran de la forma siguiente: N1: C2: N3: C4: C5: C6: N7: C8: N9:
  9. 9. NUCLEÓSIDOS
  10. 10. ESTRUCTURA DE NUCLEÓSIDOS La unión de una base nitrogenada a una pentosa da lugar a los compuestos llamados nucleósidos. Ribonucleósidos: adenosina, guanosina, citidina, uridina Desoxirribonucleósidos: deoxyadenosina, deoxyguanosina, deoxycitidina y timidina. Purinas: -osina- Pirimidinas: -idina-
  11. 11. ESTRUCTURA DE NUCLEÓSIDOS La unión covalente (enlace b-glucosídico) entre la base y el azúcar (ribosa o desooxirribosa) se establece entre el C- 1’ (carbono anomérico) del azúcar y el N-1 del anillo piridínico o el N-9 del anillo purínico, con pérdida de una molécula de agua.
  12. 12. ÁCIDOS NUCLEICOS
  13. 13. NUCLEÓTIDOS
  14. 14. NUCLEÓTIDOS  Es un nucleósido unido a uno o más grupos fosfatos por un enlace éster.  El sitio de esterificación es grupo OH unido a C-5’ del azúcar.  Pueden también denominarse nucleósidos 5’-monofosfato Desoxinucleótidos Nombre sistemático AbreviaturaDesoxiadenosina-5-monofosfato dAMPDesoxiguanosina-5-monofosfato dGMPDesoxicitidina-5-monofosfato dCMPTimidina-5-monofosfato TMP
  15. 15. ÁCIDOS NUCLEICOS: NUCLEÓTIDOS Y NUCLEÓSIDOS
  16. 16. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LONUCLEÓTIDOS Son monómeros constituyentes de los ácidos nucleicos y, por lo tanto, los productos de su hidrólisis. Aparecen en forma libre en distintas localizaciones subcelulares, formando las coenzimas.
  17. 17. ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
  18. 18. ÁCIDOS NUCLEICOS•La cadena de azúcares ligados por enlaces fosfodiéster se conocecomo el armazón de los ácidos nucleicos.Cada monómero de la cadena contienen una base heterocíclica, queva siempre unida al carbono 1’ del azúcar
  19. 19. NIVELES ESTRUCTURALES Estructura primaria Unión de numerosos nucleósidos mediante enlaces fosfodiéster, dando lugar a un polímero lineal. El orden de los nucleósidos en la cadena define la secuencia del ácido nucleico
  20. 20. ÁCIDOS NUCLEICOS: ESTRUCTURA PRIMARIA Una cadena polinucleotídica posee un sentido o direccionalidad: fosfato sin reaccionar 5’ y OH sin reaccionar en 3’. Posee individualidad, determinada por la secuencia de sus bases (secuencia de nucleótidos): secuencia primaria. Extremo 5’ izquierda y extremo 3’ a la derecha. La información genética se almacena en la estructura primaria del DNA (orden de los nucleótidos).
  21. 21. NIVELES ESTRUCTURALES Estructura secundaria Análisis espacial de la molécula. Disposición relativa de nucleótidos que están próximos en la secuencia. ADN: asociación de dos cadenas polinucleótidas a través de las BN. ARN: determinadas regiones de la molécula.
  22. 22. •ADENINA enlaza aTIMINA mediante dospuentes de hidrógeno.CITOSINA enlaza aGUANINA mediante trespuentes de hidrógeno.
  23. 23. ÁCIDOS NUCLEICOS: ESTRUCTURA SECUNDARIA Watson y Crick (1953) buscaron las respuestas a la estructura tridimensional del DNA. Difracción de rayos X: a partir de fibras húmedas de DNA. La difracción de la fibra DNA mostraba un patrón cruzado característico de una estructura secundaria helicoidal. Como el espaciamiento de la línea de capa era de una décima parte de la repetición del patrón debía haber 10 residuos por vuelta.
  24. 24. CONSECUENCIAS DE LA COMPLEMENTARIEDAD Gracias a la complementariedad descrita, dos cadenas polinucleótidas se pueden asociar siempre y cuando todas sus bases sean complementarias. Este apareamiento completo da lugar a un ácido nucleico de doble hebra o doble cadena. La complementariedad es fundamental para su papel como portador de la información genética.
  25. 25. El DNA está formado por la unión de desoxirribonucleótidos. Poseedos cadenas antiparalelas ( una 5 -3 y la otra 3 -5 ) unidas entre sí através de las bases nitrogenadas por medio de puentes de hidrógeno.
  26. 26. ÁCIDOS NUCLEICOS: ESTRUCTURA SECUNDARIA Cada par de bases presenta una rotación de 34.6º (10.4 pares de bases en cada vuelta de la hélice 3.54 nm). El diámetro de la doble hélice es de 2.37 nm. La distancia entre los pares de bases adyacentes es de 0,34 nm. Surco menor: 1.2 nm Surca mayor 2.2 nm Forma B del ADN: doble hélice dextrógira
  27. 27. ORGANIZACIÓN DEL DNA
  28. 28. ESTRUCTURA DE LOS RNAS
  29. 29. ÁCIDO RIBONUCLEICO: RNA Polirribonucleótidos que participan, en algún aspecto de la síntesis de proteínas. Las moléculas de RNA se sintetizan en un proceso denominado transcripción. La secuencia de bases del RNA está especificada por la secuencia de bases de una de las cadenas del DNA. Cadenas lineales, de hebra sencilla, de varias decenas o millares de unidades, puede ser bicatenario y circular. DNA: 5’ CCGATTACG 3’ RNA: 5’ GGCUAAUGC 3’
  30. 30. ÁCIDO RIBONUCLEICO: RNA Las moléculas de RNA se diferencian de las de DNA en los siguiente: Azúcar ribosa. Uracilo en lugar de timina. Cadena única . No sigue la regla de Chargaff.
  31. 31. RNA Diferencias con DNA• Ribosa• U en vez de T Cadena  tRNA: (˜5%) sencilla  Adición de aminoacidos• Menos estable que DNA  Reconocimiento del• Contiene bases codon (anticodon) modificadas en tRNA y rRNA  rRNA: (˜85%)• Estructura secundaria de  Ribosomas Pasador  mRNA:(˜10%)  Traducido a polipeptido  policistronico o monocistronico
  32. 32. RNA MENSAJERO Molécula que transfiere el mensaje genético desde el núcleo al citoplasma. Copia de la información contenida en la secuencia del DNA, actúa posteriormente en el ribosoma como molde o plantilla para la síntesis proteica.
  33. 33. RNA DE TRANSFERENCIA Moléculas adaptadoras en la síntesis de proteínas. Nucleósidos infrecuentes.• Son moléculas de pequeño tamaño con estructura de bucles.• Transportan los aminoácidos a los ribosomas para sintetizar proteínas.• 15% del RNA celular y longitud de 75 nucleótidos.• Una clase de RNAt para cada uno de los 20 aa.• Estructura tridimensional de hoja de trebol.• Contienen el anticodón (secuencia de 3 bases) el cual se une al codón en el RNAm descifrando la información para la síntesis de proteínas.
  34. 34. RNA DE TRANSFERENCIA
  35. 35. RNA RIBOSÓMICO Soporte estructural y componente principal de los ribosomas. Es la forma más abundante de RNA en las células (75%). Estructura secundaria compleja. Forma parte de las subunidades ribosómicas cuando se une con muchas proteínas.
  36. 36. RNA RIBOSÓMICO
  37. 37. REPLICACIÓN DEL DNA
  38. 38. REPLICACIÓN DEL DNA Proceso mediante el cual a partir de una molécula de DNA progenitora o parental se sintetiza una nueva, originándose así dos moléculas de DNA hijas, de secuencia idéntica a la del DNA original. Se produce de forma coordinada en la fase S. Se sintetiza a partir de dNTPs, 5’---3’.
  39. 39. HORQUILLA DE REPLICACIÓN
  40. 40. TRANSCRIPCIÓN
  41. 41. TRANSCRIPCIÓN• Es el proceso encargado de la síntesis de una molécula de RNA a partir de la información genética contenida en la región codificante de un DNA.• Todos los RNA celulares se transcriben a partir de moldes de DNA.
  42. 42. TRANSCRIPCIÓN Gen: unidad de DNA que contiene la información para especificar la síntesis de una única cadena polipeptídica o RNA funcional. Comprende las secuencias que participan en la iniciación y terminación de la transcripción.
  43. 43. TRANSCRIPCIÓN Durante la síntesis de RNA, el lenguaje de cuatro bases del DNA (A, G, C y T) simplemente es copiado o transcripto, al lenguaje de cuatro bases de RNA, que es idéntico con la excepción de que U reemplaza a T.
  44. 44. ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN La polimerasa se une a la secuencia promotora en el dúplex de DNA. “Complejo Cerrado” La polimerasa separa el dúplex de DNA cerca del sitio de inicio de la transcripción formando una burbuja de transcripción. “Complejo Abierto” La polimerasa cataliza el enlace fosfodiéster de dos rNTP iniciales.
  45. 45. ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN La polimerasa avanza 3’5’ sobre la hebra molde, separando el DNA bicatenario y adicionando rNTP al RNA creciente. En el sitio de terminación de la transcripción la polimerasa libera el RNA completo y se disocia del DNA.
  46. 46. CÓDIGO GENÉTICO
  47. 47. CÓDIGO GENÉTICO Conjunto de pautas que rigen la transferencia de la información contenida en el RNAm para la síntesis de las proteínas. Es un código por tripletes, en el que una secuencia de tres nucleótidos, o codón es leída a partir de un punto de inicio específico en el RNAm.
  48. 48. CÓDIGO GENÉTICO• Degenerado: más de un codón puede especificar el mismo aminoácido.• En la mayoría de los RNAm el codón de inicio que especifica metionina amino terminal es AUG. Los tres codones UAA, UGA y UAG no especifican aminoácidos, pero constituyen codones de terminación que marcan el carboxilo terminal de las cadenas polipeptídicas en casi todas las células. Código de tripletes degenerado y no se solapan
  49. 49. INTERPRETACIÓN DEL CÓDIGO GENÉTICO Cada RNAt contiene una secuencia trinucleótidica, su anticodón, que es complementaria con un codón RNAm que especifica el aminoácido del RNAt
  50. 50. TRADUCCIÓN
  51. 51. TRADUCCIÓN Síntesis de las proteínas mediante la unión de aminoácidos según el orden establecido por la secuencia de nucleótidos del RNAm y el código genético. Es esencialmente igual en todo tipo de organismos.
  52. 52. TRADUCCIÓN Se caracteriza por la gran variedad de proteínas formadas, su elevado costo energético y la necesidad de una regulación muy estrecha en repuesta a las necesidades celulares y al ritmo de degradación proteica. Participan gran variedad de macromoléculas.

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