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Evolucion

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PRESENTACION DIRIGIDA A ESTUDIANTES DE GRADO NOVENO DE LA IECA. AQUI ENCONTRARAN INFORMCION REFERENTE A LA EVOLUCION DE LAS ESPECIES.

Published in: Education, Technology
  • muy bueno .. graciasss!!
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Evolucion

  1. 1. Prof. Fabián Ortiz Lic. Químico - U.D. INSTITUCION EDUCATIVA CIUDAD DE ASIS AREA DE : CIENCIAS NATURALES BIOLOGIA
  2. 3. <ul><li>Compuesto de 4 moléculas básicas: nucleótidos </li></ul><ul><li>Idénticas excepto en la base nitrogenada </li></ul><ul><li>Cada nucleótido: grupo fosfato, azúcar desoxiribosa, 1 de 4 bases </li></ul><ul><li>Bases: Adenina, Guanina, Citosina, Timina </li></ul>
  3. 4. <ul><li>Adenina y Guanina: Purinas </li></ul><ul><li>Citosina y Timina: Pirimidinas </li></ul>
  4. 5. <ul><li>Watson y Crick la descifraron en 1953 </li></ul><ul><li>Basados en hallazgos de otras personas: </li></ul><ul><ul><li>Cristalografía de rayos X de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins </li></ul></ul><ul><ul><li>Datos de Chargaff </li></ul></ul><ul><li>%A = %T and %G = %C </li></ul><ul><li>% Purina = % Pirimidina </li></ul><ul><ul><li> (A + G = C + T) </li></ul></ul><ul><li>antes de conocer estructura de doble hélice </li></ul><ul><li>En humanos: </li></ul><ul><ul><li>A = 30.9% C = 19.8% </li></ul></ul><ul><ul><li>T = 29.4% G = 19.9% </li></ul></ul>
  5. 7. Clave: poner azúcar y grupo fosfato en cadena lateral y las bases nitrogenadas hacia adentro Bases complementarias A-T G-C Sólo unión purina-pirimidina podía explicar diámetro observado con rayos X Enlace de Hidrógeno
  6. 9. G C A T
  7. 10. <ul><li>Premio Nobel 1962: Watson, Crick y Wilkins </li></ul><ul><li>Libro: „La doble hélice“ de James Watson </li></ul>Rosalind Franklin James Watson y Francis Crick Maurice Wilkins
  8. 11. <ul><li>Artículo en Nature: “ No ha escapado a nuestra atención que el emparejamiento específico que hemos postulado sugiere de inmediato la posibilidad de un mecanismo de copia para el material genético “ </li></ul>
  9. 13. <ul><li>ADN polimerasa no puede iniciar síntesis de novo </li></ul><ul><li>Necesita imprimador de ADN o ARN (sintetizado por primasa) </li></ul><ul><li>Síntesis de nueva cadena: 5‘-3‘ </li></ul>
  10. 14. Se agregan dNTPs al extremo 3’ de la cadena. 5’ 5’ 3’ 3’ OH PP Choice of dNTPs: G-C ; A-T 5’ a 3’ 5’PPP 3’OH
  11. 15. Fragmentos de Okasaki
  12. 17. <ul><li>Replicación de ADN inicia en orígenes de replicación en procariotas y eucariotas </li></ul><ul><li>Eucariotas hay múltiples orígenes: unos 30 000 en el genoma humano </li></ul><ul><li>Cada origen genera dos horquillas de replicación (que se mueven en direcciones opuestas) </li></ul>
  13. 19. <ul><li>Algunas polimerasas (no todas) corrigen errores </li></ul><ul><li>Cuando se detecta error en ADN recién sintetizado la polimerasa se devuelve un pb en dirección 3‘-5‘ </li></ul><ul><li>La actividad exonucleasa de la enzima permite eliminar la base incorrecta </li></ul><ul><li>Seguidamente la polimerasa reinserta la base correcta </li></ul>
  14. 20. <ul><li>5 en procariotas </li></ul><ul><li>Por lo menos 15 en eucariotas </li></ul>
  15. 21. Eliminar imprimadores
  16. 22. Enzyme  (I) relative activity 80%  (III)  (II)   10-15% 2-15% Location function Nuclear priming of both strands Nuclear elongation of both strands Nuclear repair & replication Nuclear repair Mitochondrial replication 3’-5’ exonuc. No Yes Yes No Yes PRIMASE REPLICASE
  17. 23. Proofreading reduce drásticamente la cantidad de errores en la replicación Enzyme Synthetic domain Proofreading domain Error rate - proof. + proof. DNA pol I aa 200-600 N-terminal 10 -5 5 x10 -7 DNA pol III  subunit  subunit 7 x10 -6 5 x10 -9 T4 DNA pol C-terminal N-terminal 5 x10 -5 10 -7 Rev. transcrip. none 10 -5
  18. 24. <ul><li>En cuanto se determinó la estructura del ADN fue aparente que la estructura de las proteínas debe estar codificada en la secuencia de nucleótidos del ADN </li></ul><ul><li>20 aminoácidos codificados por los codones compuestos por combinaciones de 4 nucleótidos </li></ul><ul><li>Posibilidades: </li></ul><ul><ul><li>Codón de 1 nucleótido: 4 posibles aminoácidos </li></ul></ul><ul><ul><li>Codón de 2 nucleótidos: 16 posibles aminoácidos </li></ul></ul><ul><ul><li>Codón de 3 nucleótidos: 64 posibles aminoácidos </li></ul></ul>
  19. 25. <ul><li>El codón debe tener por lo menos 3 nucleótidos </li></ul><ul><li>En 1961 Francis Crick, Sidney Brenner y colaboradores demostraron experimentalmente que los codones consisten de tres nucleótidos </li></ul><ul><li>Exceso de codones en relación con el número de aminoácidos </li></ul><ul><li>El código es degenerado (redundante) : algunos aminoácidos están especificados por más de un codón </li></ul><ul><li>Ej: </li></ul><ul><li>AT T ATG Metionina </li></ul><ul><li>AT C </li></ul><ul><li>AT A </li></ul>Isoleucina
  20. 27. <ul><li>Transferencia de información y codificación son prácticamente iguales en todos los organismos </li></ul><ul><ul><li>Excepción: ADN mitocondrial </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Algunos protozoarios </li></ul></ul></ul><ul><li>El aparato de traducción es el mismo en un amplio rango de organismos (facilita técnicas de ADN recombinante) </li></ul>
  21. 28. Secuencia de proteína va dirección amino-carboxilo
  22. 29. Aminoácidos
  23. 30. <ul><li>Simple banda </li></ul><ul><li>3 de las bases son las mismas </li></ul><ul><li>En lugar de timina, tiene uracilo </li></ul><ul><li>Azúcar es ribosa </li></ul><ul><li>ARNm, ARNt, ARNr </li></ul>
  24. 32. Dogma Central
  25. 33. <ul><li>Secuencia templete de ADN va de 3’ a 5’ </li></ul><ul><li>ARNm es complementario a secuencia templete </li></ul><ul><li>Secuencia ARNm determina los aa (código genético) </li></ul><ul><li>Secuencia ARNm corresponde a la secuencia no-templete </li></ul><ul><li>Por convención se reporta en la literatura la secuencia no-templete de ADN (5’ a 3’) por ser la que corresponde al ARNm y por lo tanto a los aa </li></ul>
  26. 34. <ul><li>3‘ TAC TTG GAC TTG GCC GAA CTG 5‘ </li></ul>ADN AUG AAC CUG AAC CGG CUU GAC ARNm Proteína Met Asp Leu Asn Arg Leu Asp Inserción AUG AA G CCU GAA CCG GCU UGA ARNm Proteína Met Lys Pro Glu Pro Ala Stop
  27. 38. Procariotas Eucariotas Genes agrupados en operones Genes no agrupados en operones ARNm pueden ser policistrónicos ARNm monocistrónicos Transcripción y traducción están Transcripción y traducción no acopladas acopladas
  28. 40. * *
  29. 42. <ul><li>Sitio en que ARN polimerasa inicia la transcripción: +1 </li></ul><ul><li>Corriente abajo: hacia 3‘ (basado en ARN o ADN no templete) </li></ul><ul><li>Corriente arriba: hacia 5‘ </li></ul><ul><li>Corriente abajo del sitio de inicio: signo positivo </li></ul><ul><li>Corriente arriba del sitio de inicio: signo negativo </li></ul>
  30. 43. <ul><li>Procariotas: s ó lo una </li></ul><ul><li>Eucariotas tienen 3: </li></ul><ul><ul><li>I, II y III </li></ul></ul><ul><ul><li>Tipo II transcribe genes nucleares que codifican para prote í nas </li></ul></ul><ul><ul><li>Tipo I transcribe ARNr </li></ul></ul><ul><ul><li>Tipo III para ARNt </li></ul></ul>
  31. 44. Origen evolutivo común
  32. 46. <ul><li>Elementos basales: secuencia corta de pirimidinas (iniciador) y la caja TATA, posici ó n alrededor de – 25. </li></ul><ul><li>Elementos de control corriente arriba entre – 50 y – 200. Incluyen caja CAAT y caja GC. Todos genes requieren por lo menos uno, pero no hay patr ó n com ú n </li></ul>
  33. 49. <ul><li>UUUU </li></ul><ul><li>Después de secuencia de ARN autocomplementaria que forma horquilla </li></ul>
  34. 50. <ul><li>-Factores de “capping” </li></ul><ul><li>Factores de “splicing” (no todas las enzimas pero inician proceso) </li></ul><ul><li>Factores de poliadenilación </li></ul>
  35. 51. <ul><li>Factores de especificidad alteran especificidad de ARN polimerasa por un promotor </li></ul><ul><li>Represores se unen a secuencias no codificantes en el ADN, impidiendo el progreso de la ARN polimerasa a lo largo del gen </li></ul><ul><li>Activadores aumentan interacción entre ARN polimerasa y el promotor, facilitando expresión del gen. </li></ul><ul><li>En procariotas, represores y activadores se unen a regiones llamadas operadores usualmente ubicados cerca del promotor </li></ul>
  36. 52. <ul><li>En eucariotas, regulación de la transcripción es por interacciones entre FT. Permite diff espaciales y temporales en expresión. </li></ul><ul><li>Eucariotas usan también enhancers: regiones de ADN que hacen un loop de vuelta al promotor. </li></ul>
  37. 54. <ul><li>Genes eucariotas presentan interrupciones </li></ul><ul><li>Interrupciones: Intrones </li></ul><ul><li>Segmentos que llegan a ser parte del ARNm (casi siempre codificantes): Exones </li></ul>
  38. 55. <ul><li>El transcrito primario es procesado por splicing </li></ul><ul><li>Elimina los intrones y une los exones </li></ul><ul><li>Ejempo: Gen de la distrofina tiene 74 intrones </li></ul>ARNm
  39. 58. <ul><li>Existen exones no codificantes (no traducidos). Error pensar que exon siempre es codificante </li></ul><ul><li>Regiones no traducidas (5’, 3’, exones nc) son importantes para traducción eficiente </li></ul><ul><li>Existen ARN completos nc </li></ul>
  40. 59. <ul><li>Desarrollado por Gilbert en </li></ul><ul><li>Exones corresponden a dominios proteicos </li></ul><ul><li>Sistema modular </li></ul>
  41. 60. <ul><li>A partir del mismo transcrito inicial se obtienen diferentes ARNm </li></ul><ul><li>60% de genes humanos con splicing alternativo </li></ul><ul><li>Explica bajo n ú mero de genes </li></ul><ul><li>Consecuencias b ú squeda de mutaciones </li></ul>
  42. 69. ARNm : 5’- C G C -3’
  43. 71. <ul><li>Bacterias: 30-40 ARNt con diff anticodones </li></ul><ul><li>Plantas y animales: 50 ARNt diff </li></ul><ul><li>Pero hay 61 codones que codifican aa </li></ul>
  44. 72. Secuencia Shine Dalgarno
  45. 75. Polipéptido se libera ARNt se separa Factor de liberación se une a sitio A Produce disociación de subunidades del ribosoma
  46. 78. <ul><li>Reconocimiento AUG iniciador gracias a secuencia de Kozak </li></ul>
  47. 79. <ul><li>Gen: la secuencia completa de ácidos nucleicos necearia para la síntesis de un producto génico funcional (proteína o ARN) </li></ul><ul><li>Incluye todas las secuencias requeridas para la síntesis de un transcrito </li></ul>

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