Dna

Fernando Díaz G.

BASES MOLECULARES

DE LA HERENCIA

GENÉTICA: Estudia la herencia

Gen: Unidad funcional de la herencia

Secuencia de nucleótidos que contiene la información que se

transmite de una generación a la siguiente.

Codifica la producción de proteínas (Enzimas) y rRNA

necesarios para el desarrollo de un organismo.

Relación entre el material genético y el organismo

Replicación

Relación entre el material genético y el organismo

Lo que ocurre dentro de la célula en términos de los productos génicos

para el funcionamiento de la misma

DNA: Estructura

DNA Ó ADN

Transformación en bacterias

Frederick Griffith (1928): Streptococcus pneumoniae

R: Sepa no virulenta S: Sepa virulenta

Cual de las macromoléculas es responsable de la

transformación bacteriana?

Hershey–Chase (1952)

El material genético del fago T2 es el DNA, no las proteínas

Estructura del DNA

Estructura del DNA antes de Watson & Crick

Químicamente es una molécula simple

Tres tipos de componentes:

(1) Fosfato

(2) Un azucar llamado Deoxiribosa

(3) 4 bases nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosiba, Timina.

(4) El azucar es llamado deoxiribosa porque solo tiene un átomo de H en el

carbono 2, mientras que la ribosa tiene un grupo –OH en esa posición.

Bases nitrogenadas:

Purinas y Pirimidinas

Purinas (Doble anillo): A y G.

Pirimidinas (Un solo anillo): C y T

Nucleótidos:

1. Un grupo fosfato

2. Una molécula de Deoxiribosa

3. Una de las 4 bases nitrogenadas

Las reglas de Chargaff sobre la composición de las

bases nitrogenadas

1. La cantidad total de nucleótidos con Pirimidinas (T y C) Siempre es igual a

la cantidad total de nucleótidos con Purinas (A y G).

(T +C) = (A+ G)

2. La cantidad de T siempre es igual a la cantidada de A, y la cantidad de C

siempre es igual a la cantidad de G. Pero la cantidad de A + T no es

necesariamente igual a la cantidad de G + C.

A = T

C = G

(A+T) ≠ (C + G)

Difracción de rayos X del DNA

1. DNA es una molécula larga y delgada

2. Compuesta de dos partes similares dispuestas una al lado de la otra a lo

largo de toda la molécula.

3. Forma helicoidal (Como una espiral)

Pero hasta el momento no se tenia idea del patrón tridimensional con la

posición exacta de los átomos en la molécula.

A partir de la difracción de rayos X:

Reglas de Chargaff: (T+C) = (A+G)

Difracción de Rayos X: Forma

helicoidal

Estructura de doble hélice

(Watson & Crick 1953)

El DNA tiene estructura de doble hélice

El DNA tiene estructura de doble hélice

Evidencias posteriores demuestran una organización aún

más compleja de esta molécula

Teoría Cromosómica de la herencia:

Los genes se encuentras ubicados físicamente y hacen parte integral de

los cromosómas

Empaquetamiento del DNA:

Nucleosoma y Solenoide

Solenoide

Nucleosoma Octámero de histonas

En la división celular debe haber una forma

para producir una molécula idéntica:

Propuesta de Watson & Crick:

Replicación es un proceso semiconservativo.

Hipótesis sobre el mecanismo de

replicación de la doble hélice

REPLICACIÓN DEL DNA

Patrones alternativos del proceso de replicación:

El experimento de Meselson-Stahl

El DNA es copiado por

replicación

semiconservativa

Elongación de la cadena de DNA catalizada por la

DNA polimerasa

La horquilla de replicación

Pasos en la síntesis de DNA

1. Primasa sintetisa oligonucleotidos

cortos de RNA (primer) copiados desde

la Cadena de DNA

2. DNA polimerasa III sintetisa DNA

partiendo de los primers de RNA

utilizando el patrón de la cadena molde.

3. DNA polimerasa I remueve el RNA

en el extremo 5′ y sintetisa nuevo

DNA en el espacio restante.

4. DNA ligasa conecta los fragmentos

adyasentes.

Cadena líder

Cadena rezagada

Fragmentos de Okazaki

Elicasa:

Rompe puentes de hidrogeno.

Proteíns SSB (single-strand-binding, SSB):

Se unen a la cadena sensilla evitando que se formen de nuevo

los puentes de hidrógeno.

Topoisomerasa:

Prebiene el superenrrollamiento de la doble hélice

Existen otras enzimas implicadas en el proceso de

la replicación

Topoisomerasa

El replisoma

Muy pocos errores:

La DNA polimerasa presenta actividad exonucleasa 3` (Corrige errores).

Genoma de E. coli:

Se replica en 20 min con solo dos orígenes de replicación.

5millores de pb.

1000 nucleótidos por segundo en cada cadena.

Fidelidad y velocidad del proceso de replicación

Replisoma en Procariotas y Ecucariotas

Tienden a mayor numero en Eucariotas por la complejidad del DNA. E. coli: Dos orígenes de replicación , OriC. Levaduras: hasta 400 orígenes de replicación por cromosoma.

Los nucleosomas se van ensamblando

inmediatamente después de la replicación:

Proteína CAF-1

Naturaleza bidireccional de la replicación de l DNA