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BASES NITROGENADAS                     Estructura Primaria
Pentosa   RibosaDesoxirribosa                Estructura Primaria
Nucleótidos              Estructura Primaria
Estructura Primaria
Direccionalidad 5  3extremo 5´                                      5´ AGA 3´                                        A   ...
Estructura Secundaria MODELO DE DOBLE HELICE DEL ADN•PROPORCIONES RELATIVAS DE BASES DE ADN•DATOS DE DISFRACCION DE RAYOS ...
1 - Reglas de Chargaff (Erwin Chargaff 1950)                         A=T                         C=G                      ...
2- Rosalind Franklin y Maurice Wilkins: Rayos X Los datos de la difracción de los rayos X demostraron que el  DNA tiene la...
3- La densidaddel DNA sugiereque la hélice debecontener       doscadenas         depolinucleotidos.                     Es...
1953. J. Watson y F. Crick. Nature.Molecular Structure of Nucleic Acids.A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid          ...
Las 2 HEBRAS de poli-deoxirribonucleótido      se mantienen unidas entre sí por      INTERACCIONES DÉBILES                ...
Estructura Secundaria
Forma B           Hélice Dextrógira          distancia entre pb          adyacentes 0.34 nm  Surco   longitud de un giro h...
Watson, Crick y Wilkins compartieron en 1962 el Premio Nobelde Medicina por el descubrimiento de la estructura de lamolécu...
Forma A            Forma Z   Hélice Dextrógira   Hélice Levógira• RNA-DNA• RNA-RNA         11 pb       2.53 nm            ...
Estructura Terciaria y de Orden Superior                       Complejo de nucleoproteínas , cuyo    Cromatina          pl...
Histonas                               +                         Lis  PROTEÍINAS                         Arg  BÁSICAS   ...
COLLAR DE PERLAS          Microfotografía electrónica           La cromatina aislada en un           buffer de baja fuerza...
SOLENOIDENucleosoma                  Terciaria y de Orden Superior
Proteínas NO histonas                        Terciaria y de Orden Superior
RESUMIENDO                 5 3                 3 5             Terciaria y de Orden Superior
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR                                   LA INFORMACIÓN DEL ÁCIDO                         ...
REPLICACIÓN  Factor deTranscripción           ADN      RNAr   RNAt                 RNAm    núcleo    citoplasma
REPLICACIÓN
REPLICACIÓN DEL ADN  MODELO SEMICONSERVATIVO  MESELSON-STAHL. 1958La unidad que se conserva deuna generación a la siguient...
1.   Reconocimiento del ORIGEN DE     REPLICACIÓN  A . T     Desenrollamiento de la Doble Hélice      HELICASA2.   Estré...
ADN polimerasas de células eucariontes:Hay 13 tipos, siendo las más importantes dos:ADN polimerasa α (alfa): en humanos pr...
Factor deTranscripción          ADN                       Transcripción    RNAr  RNAt                RNAm   núcleo   citop...
Transcripción3´                               Las moléculas de RNA se sintetizan por copiado del     H                    ...
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Procesamiento del ARN                                                                             casquete 5´             ...
Factor deTranscripción           ADN      RNAr   RNAt                 RNAm    núcleo                         TRADUCCION   ...
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Traducción                         DNA                            mRNA                                   tRNA   transporta...
Nirenberg y Matthei (1961)Código Genético UniversalCódigo Degenerado
Traducción                  tRNA                                     Aminoacil-tRNA sintetasa                  Tallo      ...
Traducción                                              Enlace éster                                               de alta...
Traducción                 1.   INICIACIÓN    IF    GTP/ATP                 2.   ELONGACIÓN    EF    GTP/ATP              ...
Traducción   1.   INICIACIÓN
Traducción    Secuencia de KOZAK:         ACCAUGG
2- ELONGACIÓN       P Unión del tRNA-péptido       A Unión del tRNA aa2-n       E Unión del tRNA vacío   1.     Entrada de...
3- TERMINACIÓN   1.   Reconocimiento de los codones STOP:        eRF1 y eRF3-GTP   2.   Unión de eRF al codón Stop   3.   ...
Fin.Muchas gracias.
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Mecanismos genéticos moleculares básicos 2

  1. 1. Mecanismos Genéticos Moleculares Básicos Bioq. Laura B. Formichelli Maestrando en Microbiología Molecular. Instituto de Medicina Regional Universidad Nacional del Nordeste 2012
  2. 2. Bibliografía recomendada de consulta: Molecular Cell Biology. WH Freeman. Harvey Lodish; Arnold Berk; Chris A. Kaiser; Monty Krieger; Matthew P. Scott; Anthony Bretscher; Hidde Ploegh; Paul Matsudaira. 2005 5ta Ed. Castellano (Panamericana). 2008 6ta Ed. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments, Wiley. Gerald Karp, 2010 6ta Ed., Castellano (Mc Graw Hill). “Genes VII”- Benjamin Lewin. “La Célula”- Alberts.
  3. 3. ACIDOS NUCLEICOSACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ACIDO RIBONUCLEICO ADN ARN ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO: • PROPORCIONA LA INFORMACION NECESARIA PARA CONSTRUIR TODAS LAS CELULAS DEL ORGANISMO. • CONSTITUYE EL GENOMA.
  4. 4. Estructura del ADNCarácter ácido.Contiene en su estructura C, P, N,O, H.Es un polímero lineal.El componente básico de los ácidos nucleicoses el nucleótido, compuesto por:•Un Azúcar•Una Base Nitrogenada•Un Fosfato
  5. 5. Estructura del ADN • Estructura Primaria • Estructura Secundaria • Estructura Terciaria
  6. 6. • Estructura Primaria Polímeros LinealesNUCLEÓSIDOS NUCLEÓTIDOS Pirimidinas BASE NITROGENADA Purinas + PENTOSA + FOFATO
  7. 7. BASES NITROGENADAS Estructura Primaria
  8. 8. Pentosa RibosaDesoxirribosa Estructura Primaria
  9. 9. Nucleótidos Estructura Primaria
  10. 10. Estructura Primaria
  11. 11. Direccionalidad 5  3extremo 5´ 5´ AGA 3´ A G A A La Secuencia Lineal G de Nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster constituye la A ESTRUCTURA PRIMARIA de los ÁCIDOS NUCLEICOSextremo 3´ Estructura Primaria
  12. 12. Estructura Secundaria MODELO DE DOBLE HELICE DEL ADN•PROPORCIONES RELATIVAS DE BASES DE ADN•DATOS DE DISFRACCION DE RAYOS X•DATOS DE DENSIDAD DEL ADN
  13. 13. 1 - Reglas de Chargaff (Erwin Chargaff 1950) A=T C=G (C + G): 26-74% Estructura Secundaria
  14. 14. 2- Rosalind Franklin y Maurice Wilkins: Rayos X Los datos de la difracción de los rayos X demostraron que el DNA tiene la forma de una hélice regular que da un giro completo cada 3,4 nm con un diámetro de 2 nm. Estructura Secundaria
  15. 15. 3- La densidaddel DNA sugiereque la hélice debecontener doscadenas depolinucleotidos. Estructura Secundaria
  16. 16. 1953. J. Watson y F. Crick. Nature.Molecular Structure of Nucleic Acids.A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid DNA 2 cadenas o HEBRAS de Poli-desoxiribonucleótido se disponen en sentidos5´ opuestos 3´3´ ANTIPARALELAS 5´ BICATENARIO Estructura Secundaria
  17. 17. Las 2 HEBRAS de poli-deoxirribonucleótido se mantienen unidas entre sí por INTERACCIONES DÉBILES Puente Hidrógeno entre Hidrofóbica BASES COMPLEMENTARIAS Van der Waals pares de bases (pb) de Watson y Crick Purina-Pirimidina A T C G Estructura Secundaria
  18. 18. Estructura Secundaria
  19. 19. Forma B Hélice Dextrógira distancia entre pb adyacentes 0.34 nm Surco longitud de un giro helicoidal mayor completo: 10 pb, 3.4 nmSurcomenor Estructura Secundaria
  20. 20. Watson, Crick y Wilkins compartieron en 1962 el Premio Nobelde Medicina por el descubrimiento de la estructura de lamolécula de ADN. F. Crick J. Watson Estructura Secundaria
  21. 21. Forma A Forma Z Hélice Dextrógira Hélice Levógira• RNA-DNA• RNA-RNA 11 pb 2.53 nm 12 pb 4.56 nm Estructura Secundaria
  22. 22. Estructura Terciaria y de Orden Superior Complejo de nucleoproteínas , cuyo Cromatina plegamiento y compactación durante la mitosis produce los cromosomas metafásicos. Histonas Estructurales No HistonasProteínas de Unión al DNA Regulación Factores de Transcripción
  23. 23. Histonas + Lis PROTEÍINAS Arg BÁSICAS MM  11- 23 kDa H1, H2A, H2B, H3, H4Secuencia conservada Terciaria y de Orden Superior
  24. 24. COLLAR DE PERLAS Microfotografía electrónica La cromatina aislada en un buffer de baja fuerza iónica tiene apariencia de perlas de un collar H1 10 nm 60 p.b 146 p.bADN ligador Terciaria y de Orden Superior
  25. 25. SOLENOIDENucleosoma Terciaria y de Orden Superior
  26. 26. Proteínas NO histonas Terciaria y de Orden Superior
  27. 27. RESUMIENDO 5 3 3 5 Terciaria y de Orden Superior
  28. 28. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR LA INFORMACIÓN DEL ÁCIDO NUCLEICO PUEDE SER PERPETUADA O TRANSFERIDA,LA TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN A PROTEÍNAS ES IRREVERSIBLE RESTRICCION A LA NORMA VIRIONES PRIONES RETROVIRUS
  29. 29. REPLICACIÓN Factor deTranscripción ADN RNAr RNAt RNAm núcleo citoplasma
  30. 30. REPLICACIÓN
  31. 31. REPLICACIÓN DEL ADN MODELO SEMICONSERVATIVO MESELSON-STAHL. 1958La unidad que se conserva deuna generación a la siguiente es una de las dos cadenasindividuales que forman elduplex progenitor
  32. 32. 1. Reconocimiento del ORIGEN DE REPLICACIÓN  A . T Desenrollamiento de la Doble Hélice  HELICASA2. Estrés de Torsión  Superenrollamiento  TOPOISOMERASA Unión DNA ligasa3. Síntesis de RNA CEBADOR o PRIMER hijo Fragmento de PRIMASA. OKASAKI madre hebra retrasada4. Horquilla de Replicación. Cebador (Primer) RNA5. Elongación a partir del RNA cebador  DNA polimerasa (5´  3´). Dirección del movimiento hebra Guía de la Horquilla6. Unión de Fragmentos de ADN  DNA ligasa7. La E directriz de la reacción proviene de la hidrólisis de dNTP REPLICACIÓN DEL ADN
  33. 33. ADN polimerasas de células eucariontes:Hay 13 tipos, siendo las más importantes dos:ADN polimerasa α (alfa): en humanos presenta 4 subunidades, las más importantesson: Subunidad mayor (130 kDa): tiene actividad polimerasa Subunidad menor (48 kDa): tiene un centro activo de primasa para sintetizar el cebador necesario para la replicación pero carece de actividad exo 3→5 por lo que no corrige errores.ADN polimerasa ∂ tiene una o dos subunidades dependiendo el organismo. Tieneuna alta capacidad de polimerización y actividad correctora de errores (exo 3→5).Carece de actividad primasa.La primasa (que es parte de la molécula de ADN polimerasa α) sintetiza ARN cebadory comienza la elongación en las dos cadenas.. Luego la ADN polimerasa ∂, continúa lasíntesis.
  34. 34. Factor deTranscripción ADN Transcripción RNAr RNAt RNAm núcleo citoplasma
  35. 35. Transcripción3´ Las moléculas de RNA se sintetizan por copiado del H DNA molde con dirección 5´3´ 5´ E B R La secuencia copiada es COMPLEMENTARIA, NO A idéntica M El proceso es catalizado por la enzima RNA O polimerasa L D 3´ E rNTD entrante D E  D 2Pi N A5´
  36. 36. Transcripción1. INICIACIÓN2. ELONGACIÓN3. TERMINACIÓN
  37. 37. INICIACION TranscripciónRNA polimerasa Inicio Terminación La RNA polimerasa II se une a una secuencia promotora cerca FT +1 complejo de la secuencia de Inicio Promotor cerrado La RNA polimerasa II separa la doble hélice de DNA cerca del sitio de inicio. Burbuja (Bubble) de Burbuja transcripción. 14 pb complejo abierto La RNA polimerasa II cataliza la rNTP iniciales formación del enlace fosfodiéster entre los 2 primeros rNTP
  38. 38. Transcripción ELONGACIÓN Híbrido DNA-RNARNA polimerasaavanza sobre el templado en dirección 3´  5´ Vsint 37ºC = 1000 NTP/minsepara el DNA “downstream”,hibrida el DNA “upstream”,adiciona rNTPs
  39. 39. Transcripción TERMINACIÓN Al llegar a la secuencia de Terminación, la RNA polimerasa libera el RNA sintetizado, se disocia del DNA y se reestablece el dúplex de DNAARNm precursor, debe ser procesado para formar ARNm funcionalTranscripto primario
  40. 40. Procesamiento del ARN casquete 5´ m7GpppDNA UTR E I E I E UTRGenómico globina Sitio de inicio para Sitio de poli(A) la síntesis de RNAPre-RNAm 5 3 Escisión 3´ y adición de la cola de poli(A) PoliA polimerasa (A)n Corte y empalme splicing RNA m maduro Transcripción
  41. 41. Factor deTranscripción ADN RNAr RNAt RNAm núcleo TRADUCCION citoplasma
  42. 42. Traducción Ribosoma Péptido en ribonucleoproteína crecimiento tRNA vacio tRNA rRNA Cargado aa4 tRNA mRNA Movimiento codón codón codón codón del ribosoma aa1 aa2 aa3 aa4
  43. 43. Traducción DNA mRNA tRNA transporta la “orden” rRNA contenida en el DNA asociado a proteínas en un Código de 3 BASES forma RIBOSOMAS Máquinas sintetizadoras de proteínas contiene la “clave” que permite descifrar el mensaje transportado por el RNAm
  44. 44. Nirenberg y Matthei (1961)Código Genético UniversalCódigo Degenerado
  45. 45. Traducción tRNA Aminoacil-tRNA sintetasa Tallo aceptor Bucle bucle Bucle variableBucle anticodón
  46. 46. Traducción Enlace éster de alta E 1 2 El ARN t se une unión al codón UUU Aminoacil tRNA sintetasa tRNAPheespecífica para Puede haber Phe más de uno (solo una) 20 aminoacil-tRNA sintetasa específicas unen covalentemente el aa al tRNA Más de 20 (30-100) tRNA  más de 1 tRNA por aa  más de 1 codón por aa
  47. 47. Traducción 1. INICIACIÓN IF GTP/ATP 2. ELONGACIÓN EF GTP/ATP 3. TERMINACIÓN RF GTP/ATP Reconocimiento de AUG por metionil-ARNti Formación del Complejo de Iniciación Elongación de la Cadena Terminación
  48. 48. Traducción 1. INICIACIÓN
  49. 49. Traducción Secuencia de KOZAK: ACCAUGG
  50. 50. 2- ELONGACIÓN P Unión del tRNA-péptido A Unión del tRNA aa2-n E Unión del tRNA vacío 1. Entrada del tRNA-aa2 (A) y posicionamiento sobre el codón  EF1-GTP 2. Apareamiento correcto  Hidrólisis de GTP  cambio conformacional 3. Formación del enlace peptídico: peptidiltransferasa rRNA 23-28S Transferencia de la Met1 (acilo-activado) (P) al aa2 entrante (amino libre) unido al tRNA4.4. Desplazamiento del Ri sobre el mRNA: Hidrólisis de GTP: EF2-GTP tRNA vacío se ubica en (E) Met-aa2 (peptidil)-ARNt se ubica en (P) entrada del ARNt-aa3 (A)
  51. 51. 3- TERMINACIÓN 1. Reconocimiento de los codones STOP: eRF1 y eRF3-GTP 2. Unión de eRF al codón Stop 3. Liberación del Péptido chaperonas PLEGAMIENTO
  52. 52. Fin.Muchas gracias.

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