Xenetica molecualr 2009-10 new

XENÉTICA MOLECULAR

da natureza dos xenes da súa expresión

A xenética molecular ocúpase

Os xenes están formados por ADN

A misión biolóxica do ADN é :

levar a información xenética,

transmitila ás células fillas e ós descendentes e

expresala ou desenvolvela mediante a síntese de proteínas

3. o ARN sintetizado no núcleo vai ó citoplasma para a súa descodificación dando lugar a unha proteína, este proceso chámase tradución

Esta misión do ADN está garantida pola propia estrutura de “dobre hélice” do ADN. A complementariedade das bases nitroxenadas entre as dúas cadeas fai posible :

1. a realización de copias mediante un proceso denominado replicación ou duplicación do ADN. A distribución das copias entre as células fillas e os descendentes realízase por mitose e meiose

2. gracias á complementariedade das bases realízase a síntese ARN como copia do ADN nun proceso chamado transcrición

DOGMA CENTRAL DA BIOLOXÍA MOLECULAR

ADN ADN Replicación

ARNTranscrición

PROTEÍNASTradución

Reversotranscrición(1970)

Núcleo Citoplasma

O ADN COMO PORTADOR DA MENSAXE XENÉTICA

Os ácidos nucleícos son os portadores de toda a información biolóxica

Na actualidade admítese que:

A proba definitiva aportárona Avery, McLeod e McCarty en 1944 ó investigar as transformacións bacterianas observadas por Griffith en 1928

O ADN é o portador da mensaxe xenética.

Nos virus de ARN é este ácido o portador da mensaxe xenética

Griffith traballou coa bacteria (Diplococcus pneumoniae) que provoca a neumonía nos mamíferos.

Esta bacteria ten dous tipos de cepas 

Tipo STipo R

virulentainofensiva

EXPERIMENTO DE GRIFFITH

Cando infectaba ratos coas bacteriastipo R, non virulenta,

non morrían

EXPERIMENTO DE GRIFFITH

Cando infectaba ratos coasbacterias tipo S os ratos morrían

EXPERIMENTO DE GRIFFITH

e descubreu que a calor destruía o poder infectivo destes neumococos

Quentou as bacterias S (virulentas) para matalas

EXPERIMENTO DE GRIFFITH

Por último, infectou os ratos cunha mestura de

neumococos R vivos (no virulentos)e neumococos S (virulentos) mortosÁs 24 horas os ratos morrían e no seu sangue atopábanseneumococos S vivos

EXPERIMENTO DE GRIFFITH

Avery, McLeod e McCarty (década dos 40) demostraron que, era o ADN o que provocaba a transformación das bacterias inofensivas en virulentas e polo tanto que

Experimento de Avery e colaboradores

o ADN é a molécula portadora da información.

Esquema dos resultados de Avery, McLeod y McCarthy (1944) 

CONCEPTO DE XENOMA E DE XENE

Xenoma Conxunto de xenes

XENE

Unidade hereditaria

Fragmento de ácido nucleíco que informa para

un determinado carácter.

Unidade de transcripción

Xenética mendeliana

Xenéticamolecular

Fragmento de ácido nucleíco que leva información para a síntese dun polipéptido

ESTRUCTURA DUN XENE

Promotor

Punto de iniciación da transcripción 

Rexión codificadora 

Sinais de terminación 

exóns

intróns Células

eucarióticas

AACCTACTAGGTGTGAAAGTCTAGGCTAGG

promotor

TATATA TAC intrónexón exónintrón GCGCATATT

Iniciación datranscrición

30 nucleótidos Rexión codificadora Sinais de remate

3’ 5’

ESTRUCTURA DUN XENE

REPLICACIÓN DO ADN

conservativo dispersivo

semiconservativo

MODELOS DE REPLICACIÓN

Experimento de Meselson e Stahl

Experimento de Meselson e Stahl

A replicación do ADN é semiconservativa

AGCGTACG

5´TCGCATGC

5´

3´

3´

A replicación do ADN é semiconservativa

TCGCATGC

5´

3´AGCGTACG

5´

3´

Antes de comezar a explicar os mecanismos de replicación debemos recordar certas características da molécula de ADN: 

1. As dúas cadeas son complementarias 

2. As dúas cadeas son antiparalelas 

3. As cadeas só medran polo extremo 3’

AGCGTACG

TCGCATGC

5´

5´

3´

3´

As dúas cadeas son complementariase antiparalelas 

As cadeas só medran polo extremo 3’

Comenza o proceso coa aparición, na cadea de ADN, da burbulla de replicación, nas eucariotas aparecerán varias burbullas simultaneamente e duplicarase nas dúas direccións.

Burbulla de replicación

Galla de replicación

O proceso de replicación do ADN está regulado por varios enzimas:

Topoisomerasas

cortan unha das cadeas desenvolvendo o ADN,

Helicasas

rompen as pontes de hidróxeno

que unen as dúas cadeas e

produce a súa separación

Proteínas SSB

manteñen as cadeas estiradas e separadas

5´

5´

3´

3´

Topoisomerasaou xirasa

Helicasa

Proteínas SSB

FORMACIÓN DA GALLA DE REPLICACIÓN

Unha vez separadas as cadeas:

SintetizaARN cebador Sintetiza ADN

ADN ligasa

ARN polimerasaou primasa ADN polimerasa

Une os fragmentos deADN

5´

5´

3´

3´

GALLA DE REPLICACIÓN

Cadea conductora

Cadea retardada

ARN polimerasaou primasa

ARN cebador

ADN polimerasa

ADN5´

5´

3´

3´

Fragmento de Okazaki

ARN cebador

ADN

ARN polimerasaou primasa

ADN polimerasa

ADN polimerasa

EXONUCLEASA

corta as cadeas polos extremos

ten actividade reparadora

retira os ribonucleótidos,do ARN cebador e colocadesoxirribonucleótidos

5´

5´

3´

3´Cadea

contínuaCadea

retardada

ADN polimerasa

retira os ribonucleótidos,do ARN cebador e colocadesoxirribonucleótidos

5´

5´3´

3´

Cadearetardada

ADN-ligasa

5´ 3´

5´3´

5´

5´

3´

3´5´ 3´

5´3´

5´

5´

3´

3´

3´

3´

5´

5´ 5´

5´3´

3´

Cadeacontínua

Cadearetardada5´

5´

3´

3´

5´

5´3´

3´ 5´

5´3´

3´

ADN-ligasa

Cadea retardada

TÉCNICA DO PCR 

P C R

POLIMERASA CADEA REACCIÓN

REACCIÓN EN CADEA DA POLIMERASA

A técnica da PCR permite a amplificación do ADN

Esta técnica ten múltiples usos:

en medicina forensena detección de certos tipos de cancrona identificación de delincuentesna identificación de paternidade