Acidos Nucleicos

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Acidos Nucleicos

  1. 1. Tema 4. Ácidos nucleícos<br />ESTRUCTURA DEL DNA Y RNA<br />
  2. 2. James D. Watson y Francis Crick<br />Watson (23 años) y Crick (34 años)Laboratorio Cavendish, Cambridge, Inglaterra circa 1953)<br />Francis Crick nació en Inglaterra en 1916, <br />Murió el 28 de julio de 2004 <br />
  3. 3. FUNCIONES de los Ácidos Nucleídos<br /><ul><li> Suministrar las unidades monoméricas o bloques estructurales de los ácidos nucleicos DNA y RNA.
  4. 4. Interviene como intermediarios en la biosíntesis de carbohidratos: UDP glucosa, UDP galactosa.
  5. 5. Intervienen en la biosíntesis de lípidos como intermediarios de alta energíapara la formación de enlaces covalentes: CDP
  6. 6. Los nucleótidos de Adenina forman parte de la estructura de coenzimas como: NAD, FAD, NADP. CoA</li></li></ul><li><ul><li> La mayoría de rutas metabólicas son reguladas por los niveles de: ATP, ADP, y AMP
  7. 7. El nucleótido Trifosfato más abundante en la célula es el ATP
  8. 8. Participan en numerosas reacciones de transferencia de fosfato del ATP y otros Trifosfato de nucleósidos</li></li></ul><li>ESTRUCTURA QUIMICA DE LAS BASES NITROGENADAS<br />
  9. 9.
  10. 10. NOMENCLATURA <br />* La posición de los átomos en un nucleótido se especifican en relación a los átomos de carbono del azúcar (pentosa) Ribosa o Desoxirribosa.<br /><ul><li> La Base Nitrogenadapurina o pirimidinaestá </li></ul>localizado en el carbono 1' del azúcar. <br />* El grupo fosfato está en el carbono 5'. <br />* El grupo hidroxilo sobre el carbono 3' del azúcar, el cual es el que reacciona con el grupo fosfato del carbono 5' de otro subsiguiente nucleótido para formar la cadena de ADN o ARN <br />
  11. 11.
  12. 12. GENOMA<br />GEN: Fragmento de ADN que codifica para sintetizar un producto biológico funcional.<br />El concepto de GEN ha ido evolucionando:<br /><ul><li> Determina una característica fenotípica
  13. 13. Es igual a Enzima y Proteína
  14. 14. Para cada proteína del organismo
  15. 15. Para cada cadena polipétidica</li></li></ul><li><ul><li>Hay GENES que no codifican para una proteína, sino que se expresa para un</li></ul> producto:<br /> - Cadena polipeptidica<br /> - El ARN genes estructurales<br />La unión de todos los GENES presentes en los diferentes cromosomas de una célula se llama GENOMA<br />
  16. 16. PROCARIOTES:<br />Bacterias y virus: Un cromosoma<br />EUCARIOTES:<br />Muchos cromosomas<br />Un CROMOSOMA contiene miles de GENES<br />GENOMA CELULAR: Es la suma de todos los genes del ADN intergenico de una célula. Es su patrimonio genético de cada célula.<br />
  17. 17.
  18. 18. DIFERENCIAS ENTRE EL ADN PROCARIOTICO Y EUCARIOTICO<br />EPISOMA: Un elemento genético que puede existir como una pieza separada del ADN<br />
  19. 19. FUNCIONES DEL ADN<br />1.- Almacena la información genética, productos útiles: ARN<br />Cadena polipétidica<br />Proteínas<br />2.- ADN y ARN Especifica la estructura de todas las proteínas de cada especie.<br />3.- Programa el tiempo y el espacio la ordenada biosíntesis de los componentes de células y tejidos<br />4.- Determina las actividades de un organismo en el transcurso de su ciclo de vida.<br />5.- Determina la individualidad de cada organismo.<br />
  20. 20.
  21. 21.
  22. 22.
  23. 23. MONONUCLEOTIDOS LIBRES<br />C<br />T<br />A<br />G<br />A<br />3’<br />3’<br />3’<br />3’<br />3’<br />OH<br />OH<br />OH<br />OH<br />OH<br />P<br />P<br />P<br />P<br />P<br />5’<br />5’<br />5’<br />5’<br />5’<br />CADENA POLINUCLEOTIDICA<br />C<br />A<br />T<br />G<br />A<br />H2O<br />3’<br />3’<br />3’<br />3’<br />3’<br />OH<br />P<br />P<br />P<br />P<br />P<br />Enlace Fosfodiester<br />5’<br />5’<br />5’<br />5’<br />5’<br />Uniderccionalidad : 5´ 3´ <br />Esqueletocovalente: grupo fosfato y azúcar (hidrofílico)<br />Informoación genética: bases nitrogenada (hidrofóbicas)<br />El mensaje deberá leerse de 5´PO4-> 3´ OH<br />Enzimas: <br />Exonucleasas<br />Endonucleasas<br />
  24. 24. ENLACE FOSFODIESTER EN LA ESTRUCTURA DE ADN<br />Un triplete de Bases Nitrogenadasencierra la información genética.<br />Las Bases Nitrogenada son de naturalezahidrofóbica<br />Los mononucleótidos están unidos mediante enlaces 3´, 5´fosfodiester. Estos enlaces unen el grupo 5´ OH de la desoxirribosa de un nucleótido con el grupo 3´OH de otro nucleótido mediante un grupo fosfato<br />
  25. 25. CADENA DE ADN CON SECUENCIA DE NUCLOTIDOS EN DIRECCIÓN 5´ -> 3´ <br />
  26. 26. SECUENCIAS COMPLEMENTARIAS DE ADN<br />
  27. 27.
  28. 28. DOBLE HELICE DE ADN MODELO DE WATSON Y CRICK<br />-Presenta un eje imaginario<br />-Doble hélice con giro a la derecha<br /><ul><li> Cadenas son antiparalelas</li></ul>-Bases nitrogenadas son<br /> complementarias y están<br /> en concentraciones <br /> equimolares<br /><ul><li> Puentes de Hidrógenos </li></ul> cooperativos (dan <br /> estabilidad a la estructura)<br />Actimicina D<br />
  29. 29. FACTORES QUE LE DAN ESTABILIDAD A LA ESTRUCTURA DEL ADN<br />1.- INTERACCIONES HIDROFÓBICAS : Anillos aromáticos apolares de las purinas y pirimidinas, minimizan las interacciones con el agua <br />2.- ENLACES DE HIDROGENO: El efecto cooperativo de éstos mantienen las cadenas en la orientación complementaria correcta.<br />3.- APILAMIENTO DE BASES : El apilamiento paralelo de las bases estabilizan la molécula por el efecto acumulativo por las fuerza de van der Waals.<br />4.- INTERACCIONES ELECTROSTATICAS: Los grupos fosfatos del esqueleto del ADN están cargados negativamente. La repulsión entre los grupos fosfato cercanos, una fuerza potencialmente desestabilizadora se ve minimizada por los efectos de los cationes divalentes como el Mg+2<br />
  30. 30. EVIDENCIAS QUIMICAS DEL ADN<br />1.- La cantidad de ADN en una célula es constante.<br />2.- El contenido de ADN es mayor a mayor complejidad de la especie<br />3.- La composición de bases es constante para cada especie.<br />4.- En un mismo ADN la cantidad de A = T y C = G (equivalencia de bases)<br />5.- La composición de bases es la misma para diferentes tejidos de misma especie.<br />6.- La composición de bases no varía por condiciones ambientales<br />
  31. 31. IMPORTANCIA BIOLOGICA DE LA DOBLE HELICE DEL ADN<br />La cadena doble original se separa en 2 mitades por lo que no se conserva como una entidad. <br /> Cada una de las cadenas originales permanece intacta en una de las 2 nuevas cadenas dobles. <br />Las enzimas que participan en la replicación son POLIMERASAS. <br />
  32. 32. FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENETICA <br />Productos genéticosiniciales<br />Productos genéticos finales<br />ARN ribosoma (80 %) Ribosoma<br />Genes del ADN<br />ARN mensajero (5 %) POLIPEPTIDO<br />ARN transferencia(15 %) aminoacil-t-ARN<br />aa<br />Transcripción<br />Traducción<br />
  33. 33. El contenido de ADN en una célula se organiza en forma de CROMOSOMA<br />En número de cromosomas varía de especie en especie<br />Bacteria…………………………….1 cromosoma<br />Mosca ……………………………… 8 cromosomas<br />Maíz ……………………………… 20 cromosomas<br />Sapo ………………………………. 26 cromosomas<br />Ratón …………………………….. 40 cromosomas<br />Humano …………………………..46 cromosomas<br />Gallina …………………………….. 78 cromosomas<br />
  34. 34. LEY CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR<br />
  35. 35. REPLICACIÓN DEL ADN: Es un proceso complejo por el cual a partir de una molécula de doble cadena se sintetizan 2 moléculas hijas idénticas de ADN, cada una de doble cadena.<br />TRANSCRIPCIÓN: Es la síntesis de ARN dirigida por ADN.<br />TRADUCCIÓN: Es la síntesis de proteínas dirigida por ARN<br />
  36. 36. ACIDO RIBONUCLEICO (ARN O RNA)<br />El ARN esta constituido por una cadena larga de Ribonucleótidos. <br /> El contenido de ARN en la célula es más abundante que el ADN.<br />Existen 3 tipos principales de ARN celular:<br /><ul><li>ARN ribosomal (ARNr)
  37. 37. ARN mensajero (ARNm)
  38. 38. ARN de transferencia (ARNt) </li></li></ul><li>ARN ribosomal (ARNr): Unido a diferentes proteínas formando los ribosomas (sitio de síntesis de las proteínas). Constituyen el 80 % del ARN celular.<br />ARN mensajero (ARNm):Constituye solamente el 2 % del ARN total de la célula. Los ARN mensajeros son el molde a partir del cual se sintetizan todas las proteínas y polipéptidos celulares. Existe un ARNm para cada cadena polipétidica en eucariotes.<br />
  39. 39. ARN de tranaferencia (ARNt): Son los más pequeños de los 3. Tiene entre 70 a 95 ribonucleótidos. Constituyen el 15 % de ARN celular. Cada una de los 20 aa que se encuentran en las proteínas tiene uno o más ARNt a los que se unen para que estos sirvan de “adaptadores” que llevan su aa específico del citosol a los ribosomas para la síntesis de proteínas.<br />
  40. 40.
  41. 41. COMPARACIÓN DEL ADN Y ARN<br />Grupo Fosfato : C5´ y C3´ de la pentosa<br />B.N. (purinicas) A y G: C1´ Azúcar ………….N9 (enlace β – N Glucosídico)<br />B.N. (pirimidinicas) T ,C , y U: C1´ Azúcar ………….N1 (enlace β – N Glucosídico<br />

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