x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
HISTORIAx
                                                                                 .m
                            ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
  Estructura de la doble hélice
                                                                                 .m
    ...
Purinas                                                                   x
                                              ...
Purinas                                                                   x
                                              ...
Purinas                                                                   x
                                              ...
ESTRUCTURA x
                                                                                    .m
                      ...
ESTRUCTURAx
                                                                                                    .m
       ...
x
  Desnaturalización del ADN                                                      .m
                                    ...
x
  Desnaturalización del ADN                                                      .m
                                    ...
x
         Tasas de reasociación del DNA           .m
                                             o m
   Según su grado ...
x
  Secuencias repetidas y no repetidas        .m
                                         o m
                           ...
x
                          Genes y genomas                                           .m
                                 ...
x
                                                                                      .m
     On the fate of duplicated ...
x
  Familias génicas                                                               .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                                        .m
Organización ...
x
    La subunidad que se repite en la estructura                                     .m
      de la cromatina es el nucle...
x
                                                                                 .m
                                    ...
DNA                              x
                                                                                 .m
   ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                               .m
CROMATINA
            ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
              Estructura del nucleonema            .m
                                               o m
               ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
  Cuerpos nucleares                                                              .m
                                    ...
x
  Cuerpos nucleares                                                              .m
                                    ...
x
  Cuerpos nucleares                                                              .m
                                    ...
x
  Cuerpos nucleares                                                                       .m
                           ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
           ¿Cómo es la replicación del DNA?       .m
                                              o m
                 ...
x
                                        El oriC                                  .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
  5´                                ...
x
                     Inicio de la replicación                                    .m
                                    ...
x
Crecimiento de DNA y RNA 5’⇨                 m
                                            .3’
                         ...
x
            Elongación de la replicación          .m
                                              o m
  Proteína:      ...
x
                                                                                 .m
Hay dos propiedades importantes de l...
x
                                                                                   .m
La DNA polimerasa III está compues...
x
            Termino de la replicación              .m
                                                 m
               ...
x
  Eucariotas = más genoma (DNA + proteína)                                       .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
  Tres características comunes de lo...
x
                                                                                  .m
Eucariontes Inferiores - Secuencia ...
Xenopus
                                                                 Cdc6 + Cdt1             x
            ORC (6 prot...
x
        Control positivo de la replicación en eucariontes
                                                              ...
x
       Control negativo de la replicación en eucariontes
                                                               ...
cadena en extensión, incompleta                                                 x
       AACCCC-5’
       TTGGGGTTGGGGTTGG...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
       AGENTES INDUCTORES DE DAÑO                .m
                                             o m
  Físicos:
        ...
x
             Radiación ultravioleta (200-300nm)
                                                  .m
                   ...
x
                                                                                 .m
                    Radiaciones ioni...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
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                                                                                 .m
Modificación de bases en el DNA: Des...
x
                                                                                 .m
                                    ...
Efectos del daño al DNA                                           x
                                                      ...
x
                              Daño en el DNA                                                     .m
         CONCEPTO   ...
x
                                                                                 .m
                                    ...
x
                     Mecanismos de Reparación
                                                                          ...
x
         1. Reparación directa: Fotorreactivación
                                                  .m
                 ...
x
         1. Reparación directa: Fotorreactivación
                                                  .m
                 ...
x
      2. Actividad de las Glucosilasas (BER)    .m
                                            o m
                     ...
x
3. Reparación de apareamientos erróneos (MMR)
                                              .m
                         ...
4. Reparación de excisión de nucleótidos                                       x
                                         ...
x
                                                                                 .m
        5. uvrABC                   ...
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                      6. Recombinaci...
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7. Reunión de extremos no homólogos                                         x
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Asesorías de Bioquímica a nivel Universitario y Posgrado.

Mendel, Darwin, Posmendelismo, Genética clásica, Enfermedades de carácter mendeliano, Historia y desarrollo de la Biología Molecular y la ingeniería genética, Chargaff, Rosalind Franklind, James Watson, Francis Crick, Características de la doble hélice del DNA, Introducción a las ciencias genómicas, química de los ácidos nucleicos, regulación y control de la cromatina y arquitectura del núcleo celular, control epigenético, Histonas, HU, H1, nucleosomas, solenoides, fibra de 30 nm, fibra de 300 angstrongs, loop y asas radiales, Memoria y especialización celular, Mecanismos de Replicación y Reparación de los ácidos nucleicos, OriC, treceameros GATC, DnaA, DnaB, DnaC, SSBP, helicasa, Topoisomerasa, DNA ligasa, mutilaciones, Mutaciones, Transversiones, Transiciones, inserciones, deleciones, duplicaciones, Transcripción, Modificaciones postranscripcionales, Splicing, Lariat, poliadenilación, 5-metil-guanosina, splicing alternativo, barajeo de exones, Traducción, ribosomas, subunidades ribosomales, fármacos que inhiben la traducción, Secuencias Shine Dalgarno, Modificaciones postraduccionales y técnicas de biología molecular.

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Bloque 4. Genética y Biología Molecular

  1. 1. x .m o m c .y tablas Mapas conceptuales te u sintéticas .g w Maestro en w Ciencias Bioquímicas wGenaro Matus Ortega e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  2. 2. x .m o m e .c u t .g w w Primera parte w HISTORIA Y e nDESARROLLO DE LA BIOLOGÍA os MOLECULAR n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  3. 3. HISTORIAx .m o m e .c u t .g w w w e n os Genes ligados, n ta Genes auto y gonosómicos, í Herencia citoplásmica, v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  4. 4. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  5. 5. x .m o m e .c u t .g w w Segunda parte w ESTRUCTURA e n DE ADN Y ARN: os PROPIEDADES DERIVADAS n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  6. 6. x Estructura de la doble hélice .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  7. 7. Purinas x .m o m e .c Adenina Guanina u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  8. 8. Purinas x .m Pirimidinas o m e .c Adenina Guanina Timina Citosina u t Uracilo .g Timina = uracilo metilado w Citosina = uracilo aminado w Timina – uracilo –citosina w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  9. 9. Purinas x .m Pirimidinas o m e .c Adenina Guanina Timina Citosina u t Uracilo .g Pentosa w w w e n Ribosa os 2’-Desoxi- n ribosa RNA í ta DNA v is Aldopentosa Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  10. 10. ESTRUCTURA x .m Estructura del ADN Características del modelo de Watson y Crick (1953) o m 1.- El DNA está formado por 2 e .c t cadenas de polinucleotidos 7.- por cada 10 pares de bases, la doble hélice da una vuelta 2.- cada cadena consiste de un u completa con una dimensión .g grupo fosfato unido a un residuo lineal de 34 A. de -D-desoxirribosa y una base nitrogenada w 8.- las bases nitrogenadas se orientan hacia el interior y las 3.- las cadenas forman una doble hélice antiparalela w pentosas y fosfatos al exterior 4.- Cada cadena se encuentra w 9.- la complementaridad de las bases cumple las leyes de de forma perpendicular al eje. 5.- la doble hélice tiene un e n Chargaff (pares purina-pirimidina) 10.- las cadenas de polinucleo- diámetro de 20 A (2nm) os tidos se unen por puentes de H. n 6.- la doble hélice gira hacia la 11. Los enlaces fosfato- derecha del eje siguiendo la desoxirribosa están polarizados en ta orientaión de los azucares. sentido opuesto 5’-3’ y 3’-5’ í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  11. 11. ESTRUCTURAx .m Estructura del ARN Contenido de RNA 3 tipos de RNA o m Procesamiento de los .c en la célula participan en la síntesis preRNA---- RNAm. de proteínas. t e Splicing: BACTERIAS: 0.5-0.10 pg de tRNA u remoción de .g RNA, 6% de su peso total intrones. Existen diversas copias EUCARIOTAS: 20-30 pg de para cada gen de tRNA Eventos de corte: RNA, 1% de su peso total w (redundancia de genes). procesamiento de w rRNA y tRNA mRNA. w Modificaciones Contiene al mansaje Existen 32 tipos de tRNA en células químicas: adición eucariontes, son pequeños (-4S) n genético que determina la de grupos secuencia de amino ácidos químicos. en la síntesis de proteínas. e s Cada tipo de tRNA transporta (en su Edición del RNA: Existen 4 tipos en eucariontes: 18SrRNA, 28SrRNA, 5.8S y 5SrRNA n o rRNA Presenta cerca del 70% del extremo 3´) uno de los 20 aminoácidos Modificaciones quimicas *citidin desaminasa- ta RNA total. convierte una C a U í Small interfering RNAs (siRNAs) v is Micro RNAs (miRNAs) 2 fuentes principales de RNA antisentido Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  12. 12. x Desnaturalización del ADN .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  13. 13. x Desnaturalización del ADN .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  14. 14. x Tasas de reasociación del DNA .m o m  Según su grado de asociación existen .c te diferentes fracciones genómicas: u .g A) Componente rápido. Primera fracción de reasociación. Que representa el 25 % del genoma. w B) w Componente intermedio. Segunda w fracción que corresponde al 30 % del genoma total. e n C) Componente lento. La última fracción os en renaturalizarse y supone el 45 % restante del genoma total. n ta  ¿Esto significará algo? í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  15. 15. x Secuencias repetidas y no repetidas .m o m .c  Las secuencias de renaturalización lenta generalmente son regiones de DNA te no repetitivas y casi todas las veces codificantes. u Según el grado de repetición las secuencias de DNA se clasifican en: .g w A) DNA repetitivo: si están presentes en más de una copia. w B) DNA moderadamente repetitivo: si tienen un rango de reasociación moderado w e n C) DNA altamente repetitivo: Representa la fracción de reasociación rápida y son producto de la reasociación de secuencias cortas localizadas en tandem en frecuencias de repetición múltiple.   os En este grupo también se encuentra el DNA satélite que consiste de regiones cromosómicas centroméricas inertes (no se transcriben). El DNA microsatelite corresponde a fragmentos más cortos de DNA de alta asociación.  n El DNA minisatélite o VTNR y las secuencias cortas forman parte de este DNA. í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  16. 16. x Genes y genomas .m o m .c Concepto fundamental: Definición: Complementario: Gen Secuencia de DNA que codifica Contiene información para un RNA funcional. te extrínseca e intrínseca. Genoma Conjunto de genes codificados u .g en el DNA. Secuencias no codificantes Secuencias regulatorias de la OriC, ARS, ACS, Intron, w duplicación, transcripción o control epigenético. Promotor, Terminador, DNA espaciador Densidad génica y genómica w Cistron w Unidad monogénica. Cis-trans (un promotor controla Policistron e n Unidad poligénica dependiente de un promotor. la expresión de un gen). Valor C os Cantidad total de DNA en el genoma Paradoja del valor C n No correspondencia entre el í ta tamaño del genoma y el número de genes. v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  17. 17. x .m On the fate of duplicated genes…… o m e .c u t .g deletereous mutagenesis w w Nonfunctionalization w Neofunctionalization Subfunctionalization e n os conservation n í ta 90% loose function 9% subfunctionalizatión Lynch et al. (2001) Genetics v is 1% neofunctionalization Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  18. 18. x Familias génicas .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  19. 19. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  20. 20. x .m o m e .c u t .g w w Tercera parte w CONTROL e n LA CROMATINA DE os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  21. 21. x .m Organización del DNA Modelos de o m El bloque de construcción de la en células eucariontes interacción nucleosoma - DNA .c cromatina es el nucleosoma e El DNA se asocia a *ricos en hélices u t Es la unidad mínima de construcción de cromatina, .g proteínas llamadas involucra todas las histonas *formación de HISTONAS excepto la H1. heterodímeros: w H3-H4. H2A-H2B. dimeros Histonas H1 w*residuos de fosfato w interaccionan con las histonas. Octameros Histonas Estructura nucleosomicas: H2A, H2B, H3, H4 de la cromatina e n *interacciones electrostaticas y puentes de H. (nucleosoma) Cubre 200 pares de bases. os Los extremos amino de las histonas pueden ser Collar de cuentas n modificadas por enzimas: ta Eucromatina (A) Heterocromatina Acetilación, Metilación, Fosforilación. solenoide í CROMOSOMA v is Regiones de cromatina en metafase Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx Asas de cromatina
  22. 22. x La subunidad que se repite en la estructura .m de la cromatina es el nucleosoma o m e .c u t .g w w w e n os DNA espaciador 165pb n ta Los trabajos de A. Klug y colaboradores (1980) sobre la disposición de í las histonas en el nucleosoma le valieron el Premio Nobel de Química is (1982). v Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  23. 23. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  24. 24. DNA x .m Nucleosoma o m .c Fibra de 30 nm (300 Å) o e t solenoide u .g Asas o Bucles radiales de w DNA w w e n Las fibras de 30 nm se unen a os un armazón proteíco en regiones especificas llamadas SAR [regiones asociadas con el n armazón o regiones de unión a ta la matriz (MAR)]. í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  25. 25. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  26. 26. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  27. 27. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  28. 28. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  29. 29. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  30. 30. x .m CROMATINA CONCEPTO CONCEPTO NECESARIO Conjunto de ADN, histonas y o m CONCEPTO COMPLEMENTARIO Se encuentran en el núcleo de (solo presente en Eucariotas) proteínas. .c células eucariontes y constituyen el cromosoma eucarionta. e HISTONAS Principal proteína presente en las cromatinas. u t Tienen carga positiva. Ricas en lisina y Argina Consecuencia de genomas grandes .g Proteínas mas conservadas en eucariontes NUCLEOSOMA w Conjunto de octamero de histonas que involucran todas menos la H1 Cubre 200 pares de base EUCROMATINA w Representa la forma activa de la Esta diseminada por el resto del cromatina. w núcleo y aquí se encuentran la mayoría de genes activos. HETEROCROMATINA e n Representa la forma inactiva de la cromatina. Se localiza en la periferia del núcleo y puede ser de dos tipos: constitutiva y facultativa. os REGIONES Y TERRITORIOS NUCLEARES Nucleólos, Dominios OPT, n Cuerpo PcG ta Cuerpo PML, Cuerpos de Cajal, í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  31. 31. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  32. 32. x Estructura del nucleonema .m o m .c Nucleolo u te  No tiene membranas .g delimitantes.  Es la estructura subnuclear w más prominente.  Producción y ensamblaje de las w subunidades ribosomales. w  Precursor de 45S e n  Usa proteínas importadas del citosol = RNP FC: Centro Fibrilar os n DFC: Componente denso fibrilar ta GC: Componente granular í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  33. 33. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  34. 34. x Cuerpos nucleares .m o m Cuerpos de Cajal: e .c u t  Orgánulos esféricos nucleares presentes en células en alta proliferación (tumorales), o metabólicamente activas con alta tasa transcripcional .g (neuronas). w  Ramón y Cajal las denominó “cuerpos accesorios nucleolares”, debido a su asociación con el nucléolo en las neuronas. w w  Su tamaño se sitúa entre 0.1 - 2.0 micrometros y su número es de entre uno a cinco por cada núcleo, variando a lo largo del ciclo celular y entre los diferentes tipos celulares. e n  Los cuerpos celulares “son posibles lugares de ensamblaje o modificación os de la maquinaria de transcripción del núcleo”.  Se encuentran únicamente en los núcleos de plantas, animales y levaduras. n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  35. 35. x Cuerpos nucleares .m o m .c  Los dominios OPT se relacionan con nuevas síntesis de RNA polimerasa e u t II y dominios que contienen proteínas relacionadas con la transcripción y factores de transcripción TFIIH, Oct1, BRG1, E2F-1, estos pueden .g representar complejos de iniciación de transcripción incompletos, complejos inhibitorios, o sitios del almacenamiento. w w  El complejo grupo Polycomb (PcG, o cuerpo PcG) es una asociación w cromatina multiproteica relacionada con la represión estable de mutaciones homeóticas, además de ser un complejo de represión transcripcional. e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  36. 36. x Cuerpos nucleares .m o m  Las manchas -nuclear speckles- son estructuras intranucleares e .c u t caracterizadas por concentraciones altas de pre-mRNA, aunque su función es polémica, existe evidencia fuerte de que son sitios que unen piezas de .g almacenaje o ensamblaje. w  Cuerpos PML. Cuerpos nucleares promielocíticos, donde se sintetiza la w proteína PML (882 residuos de aa, 97,5 kDa), cuya su función principales la supresión del crecimiento celular. w e n  Posee otras funciones relacionadas con la regulación de genes e implicación en las vías de supresión tumoral y, por tanto, de la inhibición del crecimiento celular. os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  37. 37. x Cuerpos nucleares .m Control de la expresión génica o m MEMORIA CELULAR: modificación química de la cromatina e .c Mediante acetilación, fosforilación, que permiten encender y apagar diferentes genes para formar un DIFERENCIACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN CELULAR: DIFERENCIACIÓ ESPECIALIZACIÓ t tejido específico u Determina características estructurales y funcionales .g proceso de remodelación de la cromatina distintas ENVEJECIMIENTO CELULAR: mediado por genes Lleva a 2 tipos de muerte: apoptosis y necrosis CELULAS TOTIPOTENCIALES w CELULAS MULTIPOTENCIALES w w CELULAS OLIGOPOTENCIALES CELULAS DIFERENCIADAS CELULAS ESPECIALIZADAS e n INSULATOR os ENHANCER n SILENCER í ta is LCR v Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  38. 38. x .m o m e .c u t .g w w Cuarta parte w DUPLICACIÓN e n Y REPARACIÓN DEL DNA os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  39. 39. x ¿Cómo es la replicación del DNA? .m o m .c u te .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  40. 40. x El oriC .m o m .c  El origen de replicación bacteriano se denomina OriC y corresponde a 245 e pb. u t  Tiene las siguientes características: .g  Es una secuencia rica en A y T. w w w  Presenta 4 cajas de reconocimiento a DnaA (R1-R4 nonámeros repetidos). e n  Tiene 3 repeticiones de treceámeros que permiten la disociación del DNA. os  Posee secuencias palindrómicas GATC de reconocimiento para las n metilasas de Adenina (DAM) í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  41. 41. x .m 5´ 3´ Proteina DnaA o m - multicomplejo (10-20) - ATP e .c - se une a los repetidos de 9 pb del OriC u t .g - provoca la separación de las cadenas de los repetidos de 13 pb w w Proteina DnaC w - “escolta” la DnaB a las DnaA e n Proteina DnaB (Helicasa) - hexamero os - ATP n - “abrazadora” alrededor de cad. ta sencillas í - se desplaza a lo largo del DNA para v is separar las cadenas en el sentido 5´-3´ Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  42. 42. x Inicio de la replicación .m o m Proteína: Funciones: e .c DnaA: 1.- Reconocimiento de OriC, u t 2.- Curvatura, desestabilización y apertura del DNA, .g 3.- Reclutamiento de DnaB y DnaC. DnaB, DnaC w 1.- Helicasas que impiden la reasociación del DNA, w 2.- Permiten el reclutamiento de SSB y de la DnaG (primasa). w SSB n 1.- Impide la reasociación de las hebras de DNA, e 2.- Permite la liberación de DnaA (pre-primosoma) DnaG os 1.- Sólo se integra si DnaC ha sido retirado. 2.- Coloca el cebador de RNA. Define la formación n del primosoma. primosoma í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  43. 43. x Crecimiento de DNA y RNA 5’⇨ m .3’ o m .c u te .g w w w e n Se requiere un extremo 3’-OH libre para que ocurra el ataque s electrofílico sobre el alcohol. o n El crecimiento de cada cadena ta es unidireccional. í La doble hélice crece de is manera bidireccional v Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  44. 44. x Elongación de la replicación .m o m Proteína: Funciones: .c Hda/Ida: DnaG u te Permiten que se retire las DnaA Coloca el primer (iniciador, cebador, prímero) de 10-12 .g nucleótidos de RNA sobre el molde de DNA. w Se requiere para dejar un extremo 3’-OH. Dnapol III w Toma el extremo 3’-OH dejado por la primasa y wpolimeriza DNA en ambas cadenas (líder continua, e n retrasada discontinua F. Okazaki). Okazaki F y x permiten la retirada de SSB. Dnapol I (Rnasa) o Dnapol I (polimerasa)s Retira los fragmentos de RNA. Rellena los huecos dejados por la actividad de RNAsa. n ta Dna Ligasa Sella los fragmentos de Okazaki. í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  45. 45. x .m Hay dos propiedades importantes de las DNA POLIMERASAS: FIDELIDAD Y PROCESIVIDAD o m FIDELIDAD: e .c El seguimiento exacto de la secuencia u t que sirve como molde. .g La actividad de exonucleasa 3’ 5’ de la DNA polimerasa contribuye a la w fidelidad pues tiene actividad correctora w (proofreading). w PROCESIVIDAD: e n os La capacidad de una DNA polimerasa de elongar una cadena de DNA por muchos nucleótidos antes de disociarse del complejo que forma con el sustrato. n La DNA polimerasa I tiene una procesividad baja. Es distributiva. í ta La DNA polimerasa III tiene una procesividad alta. v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  46. 46. x .m La DNA polimerasa III está compuesta por varias subunidades Subunidad : 129 kDa, tiene actividad de DNA polimerasa Subunidad : 27.5 kDa, tiene actividad de exonucleasa 3’ 5’ o m Subunidad : 41 kDa, se une al DNA. Es el factor de procesividad e .c Subunidad : Factor de dimerización u t .g Subnidad : cargado de la hebra de DNA. w w w e n Permiten que se retire SSB os n í ta En ausencia de la subunidad , la DNA Pol III tiene muy baja procesividad, pues se v is disocia del molde Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  47. 47. x Termino de la replicación .m m o TerC .cel avance los  El fin de la replicación es mediada por secuencias ricas en A y T que pueden retrasar u te Ter y Tus que replisomas debido a la unión de proteínas T muestran una unión cooperativa.g DNA. al w w  La metilación-desmetilación del OriC permite controlar w los ciclos de inicio de cada replicación del DNA procarionte. e n o  La disponibilidad s de las DnaA y los demás factores que n ta forman el pre-primosoma constituyen un mecanismo de í regulación. v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  48. 48. x Eucariotas = más genoma (DNA + proteína) .m o m e .c u t .g w w w e n oriC os n ta Ter í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  49. 49. x .m Tres características comunes de los orígenes de o m replicación de procariontes y eucariontes e .c u t .g 1) Son segmentos de DNA singulares que contienen múltiples secuencias repetidas cortas w w 2) Estas unidades repetitivas cortas son reconocidas por proteínas w multiméricas ORC (origin recognition complex) que reconocen regiones ARS replicación e n (Autonomously Replicating Sequence) que se unen al origen para iniciar la os 3) Las orígenes de replicación suelen ser regiones ricas en AT, lo que facilita n la desnaturalización del duplex de DNA (menos energía). í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  50. 50. x .m Eucariontes Inferiores - Secuencia de replicación autónoma de S. cerevisiae: ARS (Autonomously Replicating Sequence) o m 5´- (A/T)TTTAT(A/G)TTT(A/T) -3´ e .c u t A B1 .g B2 B3 w ARS consensus sequence (ACS) w w e n - mutaciones puntuales inhiben el inicio de la replicación - Sitio de unión del ORC (Origin Recognition Complex), 6 os proteínas que forman la maquinaria de iniciación de la replicación) n ta - cada 40 kb í - aprox. 400 orígenes de replicación en los 17 cromosomas de S. cerevisiae v is - activación sucesiva de las diferentes ARS: regulación Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  51. 51. Xenopus Cdc6 + Cdt1 x ORC (6 proteínas) .m o m origen e .c u síntesist .g ciclinas y activación Degradación Cdk ciclinas G1 w Helicasas Mcm2-7 Ciclina E/Cdk2 >> Inhibe unión de M/G2 w Mcm2-7 (Cdc6) w S - Fosforilación Cdc6 Germinina >> secuestra Cdt1 e n P y liberación - Fosforilación ORC y P os P Mcm2-7 -Associación Cdc45 n í ta P P v is P Cdc45 P Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  52. 52. x Control positivo de la replicación en eucariontes .m 1.- Acumulación de proteínas o m “permisivas” en el núcleo en G1: e .c - CDC-6 y CDT-1, las cuales se unen al ORC y reclutan las helicasas MCM u t - helicasas MCM se unen al DNA y .g catalizan su desenrollamiento w w 2.- Una vez que empieza la replicación w en la fase S: - CDC-6 y CDT-1 se despegan del ORC e n (por fosforilación) os - MCM progresan con el avance de la n ta horquilla de replicación í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  53. 53. x Control negativo de la replicación en eucariontes .m o m .c • En la célula en fase M/G2 se impide la activacion del ORC, a través de ctd1 y el reclutamiento de las helicasas MCM a las nuevas cadenas de DNA. •Por tanto no se puede iniciar la replicación. t e u .g Complejo - Ciclina Cdc6, regulador w pre-replicativo positivo no fosforilado w w (Expresión alta en G1) - Ctd1 e n Helicasa Mcm2-7 os n ta • En G1, la germinina es degradada, de tal manera que el DNA de la célula í pueda responder al control positivo por las proteínas permisivas y iniciar su v is replicación Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  54. 54. cadena en extensión, incompleta x AACCCC-5’ TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ .m TELOMERASA Cromosoma telomero cadena molde o m .c Telomerasa con templado AACCCC-5’ 3’ ACCCCAAC 5’ de RNA t e TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ u Elongación .g extremo 3’ por la 3’ 5’ w telomerasa AACCCC-5’ ACCCCAAC TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ w w e n Primer RNA CCAAC AACCCC-5’ s TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ o Adición primer RNA n ta Extensión í  DNA polimerasa cadena is retrasada por AACCCC-5’ CCCAACCCCAACCCCCAAC-5’ TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ la polimerasa v Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  55. 55. x .m o m e .c u t .g w w w DAÑO EN EL e n DNA os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  56. 56. x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  57. 57. x AGENTES INDUCTORES DE DAÑO .m o m Físicos: .c •Radiación ultravioleta •Radiación ionizante u te .g •Radiación nuclear w Químicos: w •Agentes químicos w •Hidrocarburos e n os •Quimioterapéuticos n ta •Radicales libres í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  58. 58. x Radiación ultravioleta (200-300nm) .m 1 o m .c Entrecruzamiento covalente de te pirimidinas adyacentes en la misma cadena de DNA. u Generalmente son timinas. .g w w w e n os n También se puede generar el ta “fotoproducto 6-4” í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  59. 59. x .m Radiaciones ionizantes: Rayos X y rayos gamma. 2 o m .c Ionizan moléculas que rodean al DNA radicales libres t e u .g algunos contienen oxígeno que tienen un electrón desapareado. Son especies altamente reactivas y pueden atacar la molécula del DNA causando rupturas en una o en las dos cadenas. w w También pueden w modificar químicamente una base, guanina. e ncomo la s Generación de 8-oxo-guanina. o n Causa transversiones: GC -> TA í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  60. 60. x .m 3 Radiación nuclear o m e .c u t .g w w w e n Enlaces covalentes O-P os n í Extremos romosta Translocaciones Cáncer v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  61. 61. x .m 4 Modificación de bases en el DNA o m e .c u t .g w w w e n os n í ta is Las desaminaciones pueden ser espontáneas o inducidas. v Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  62. 62. x .m Modificación de bases en el DNA: Desaminación por ácido nitroso. 4 o m e .c u t .g w w w e n os n í ta Desaminación de citosina genera uracilo Desaminación de 5-metil citosina genera timina v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  63. 63. x .m 4 o m e .c Tipos de Daño al u t DNA. Alquilación. .g w w w e n Metilación o acetilación de las bases en los átomos (O/N) que participan en la formación de puentes de H, desestabiliza la doble s hélice de DNA y hace esa zona susceptible a mutación. o n La presencia de estas regiones dañadas puede causar detención ta de la replicación, o si ésta continúa, está sujeta a errores. í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  64. 64. Efectos del daño al DNA x .m o m e .c u t .g w w w e n os n í ta Veamos la contraparte al daño v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  65. 65. x Daño en el DNA .m CONCEPTO CONCEPTO NECESARIO o m CONCEPTO COMPLEMENTARIO Mutación Alteración o cambio en la información  genética (genotipo) de un ser vivo. .c Alteración Espontánea: se producen de forma e natural o normal en las poblaciones Causados por:  u t Alteración Inducida: surgen como consecuencia de la exposición a mutágenos químicos o fisicos .g • Errores durante los procesos de Cambios tautoméricos - Formas alternativas Alteraciones Espontáneas replicación, recombinación o isoméricas de las bases nitrogenadas que reparación del DNA. • Cambios químicos espontáneos w cambian el patrón de apareamiento normal. depurinación, desaminación y oxidación de Alteraciones Inducidas Causados por: w  Bases. Modificación de Bases en DNA • Agentes químicos • Agentes físicos w  (desaminantes, alquilantes) Rayos UV (dimeros de T), Ionizante (radicales Reparación del DNA célula, e n Es un proceso constante en la esencial para su libres), Nuclear (extremos romos) Mecanismos de Reparación: os supervivencia ya que protege al genoma de daños y mutaciones Directa Apareamiento NER - Reparación por Escisión de Nucleótido n dañinas. Recombinación ta VER Reparación por Escisión de Base í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  66. 66. x .m o m e .c u t .g w w w REPARACIÓN e n DEL DNA os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  67. 67. x Mecanismos de Reparación .m o m Glucosilasas e .c u t RnasaH, Dnapol I, Dnapol ligasa .g u.v.rABC w w RecA, RAD51 w Glucosilasas e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  68. 68. x 1. Reparación directa: Fotorreactivación .m o m .c u te .g w Fotoliasas w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  69. 69. x 1. Reparación directa: Fotorreactivación .m o m .c u te .g w Fotoliasas w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  70. 70. x 2. Actividad de las Glucosilasas (BER) .m o m .c u te .g w ¿Cuál OH es? w ¿1’, 2’, 3, 5’? w Esto lo responden e n hasta los que no son “masters”. os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  71. 71. x 3. Reparación de apareamientos erróneos (MMR) .m o m .c u te 1 .g 1. Reconocimiento de la lesión w MutSalfa: AE, ins/del (2-8) MutSbeta: ins/del (1-16) w w 2. Act. ATPasa MutSalfa libera el AE e n PCNA RPA- SSDNA 3. Discriminación de la hebra (Okazaki) os 4. Excisión y síntesis de reparación n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  72. 72. 4. Reparación de excisión de nucleótidos x .m o m NER . cAcoplada a NER-TCR Genómica Global u te transcripción 1.Reconocimiento XPC/HR23B 2. Entrada del factor TFIIH a la .g Lesión w 3. Ensamblaje del complejo NER 4. Helicasas actúan y XPA-RPA w Interactúan con la lesión w n 5. Endonucleasas:XPG y F 6. Remoción 25-32 n 7. Liberación complejo e 8. Síntesis y ligación os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  73. 73. x .m 5. uvrABC o m e .c Mecanismo resumido: u t 1.- UvrA se une al DNA en la región .g dañada. w 2.- UvrB/UvrC tienen actividad de w endonucleasa y corta en los lados adyacentes de la cadena liberando un w oligonucleótido de unos 12-13 nts de largo. e n una DNA polimerasa I y os 3.- La región “vacía” es rellenada por n ta 4.- Sellada por una DNA ligasa. í v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  74. 74. x .m 6. Recombinación Homóloga o m e .c u t .g •Eucariontes •Libre de error •Fase S y G2 w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  75. 75. x .m Intercambio de cadenas mediado por REC A O RAD51 (sistema SOS) o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  76. 76. x .m Ruptura o m e .c u t .g w w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
  77. 77. 7. Reunión de extremos no homólogos x .m o m e .c •Mamíferos u t •Predispone al error •Fase GO/G1 .g w Exonucleasa ssDNA w w e n os n í ta v is Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx
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