ÁCIDOS NUCLEICOS

¡Aguanten Gregor Mendel y los guisantes!

• ADN y ARN son los mensajeros químicos de la información genética de los seres vivos.

• Son polímeros de nucleótidos, formando largas cadenas.

• Cada nucleótido está compuesto por un nucleósido unido a un grupo fosfato.

• Cada nucleósido está compuesto por un azúcar (aldopentosa) unida a una base amina heterocíclica (purina o pirimidina).

ÁCIDOS NUCLEICOS – caracts. grales. © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

ÁCIDOS NUCLEICOS – nucleosidos/otidos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

AZÚCAR BASE N

FOSFATO

NUCLEÓTIDO

AZÚCAR BASE N

NUCLEÓSIDO

El AZÚCAR es:

• RIBOSA en el ARN.

• 2´-DESOXIRRIBOSA en el ADN. (1´, 2´... en azúcar, 1, 2... en base amina).

ÁCIDOS NUCLEICOS - azúcar © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

Las BASES NITROGENADAS son:

• purinas sustituidas: ADENINA y GUANINA.

• pirimidinas sustituidas: CITOSINA, TIMINA y URACILO.

ÁCIDOS NUCLEICOS - bases © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

PURINAS PIRIMIDINAS

Químicamente, ADN y ARN son muy similares, pero…

• difieren en tamaño: – ARN tiene peso molecular de 35.000 Daltons,

– ADN de hasta 150 mil millones Daltons.

• difieren en ubicación: – ARN se encuentra principalmente en el citoplasma,

– ADN en el núcleo (pero también en mitocondrias).

• difieren en función: – ARN encargado de transmitir la información genética para que

se traduzca a proteínas,

– ADN encargado de conservar y replicar la información genética.

ÁCIDOS NUCLEICOS – ADN vs ARN © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

Tanto en el ADN como en el ARN…

• la base nitrogenada está unida al carbono 1´ (C1´) del azúcar, y

• el ácido fosfórico se encuentra unido -por una unión éster fosfato- al carbono C5´ del azúcar.

ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

• Los nucleótidos se unen mediante la formación de un enlace éster fosfato entre el grupo 5´-fosfato de un nucleótido y el grupo 3´-hidroxilo del azúcar del nucleótido siguiente.

• Así, un extremo del polímero de ácido nucleico tiene:

– un hidroxilo libre en C3´ (extremo 3´) y

– un fosfato libre en C5´ (extremo 5´).

ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

Extremo 5´

Extremo 3´

AZÚCAR BASE N

FOSFATO

AZÚCAR BASE N

FOSFATO

ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

• Para escribir una secuencia de nucleótidos en una cadena se comienza por el extremo 5´ y se identifican las bases en el orden de ocurrencia, utilizando las letras iniciales de cada una como abreviatura:

– A para Adenosina,

– G para Guanosina,

– C para Citosina,

– T para Timina y

– U para Uracilo.

• Una secuencia de ADN podría ser: 5´ TAGGCT 3´

ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

Las muestras de ADN aisladas de diferentes tejidos de la misma especie tienen la misma proporción de bases, pero especies diferentes presentan distintas proporciones...

Estos resultados… ¿qué sugieren?

ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

ADN A T G C

Homo sapiens

30% 30% 20% 20%

Clostridium perfringens 37% 37% 13% 13%

COMPLEMENTARIEDAD DE BASES:

• Según el modelo propuesto por James Watson y Francis Crick en 1953, el ADN consiste de dos cadenas de polinucleótidos que corren en direcciones opuestas y están enrolladas en una doble hélice.

• Las dos cadenas se mantienen unidas por puentes de hidrógeno entre pares específicos de bases: A-T y G-C.

• Por lo tanto, las dos cadenas no son iguales entre sí, sino complementarias…

ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

COMPLEMENTARIEDAD DE BASES:

• hebra 5´-3´ A T T G C A C T A

• hebra 3´-5´ T A A C G T G A T

A - T G - C

ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

• La doble hélice tiene 2,0 nm (20 A) de ancho.

• Hay 10 pares de bases en cada vuelta completa

• Cada vuelta tiene 3,4 nm (34 A) de largo.

ÁCIDOS NUCLEICOS – estructura del ADN © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

ÁCIDOS NUCLEICOS – estructura del ADN © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

Superenrollamiento del ADN:

De la doble hélice…

Al cromosoma…

ÁCIDOS NUCLEICOS – código genético © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

El código genético…

• Se escribe con 4 “letras”: G, C, A y T/U.

• Se lee por “tripletes”: codones de 3 “letras”...

• Es universal: es el mismo para todos los seres vivos.

• Es degenerado: existe más de un codón para un mismo aminoácido.

1ª Base 2ª Base 3ª Base (3`)

(5`) U C A G

U U Phe Phe Leu Leu

C Ser Ser Ser Ser

A Tyr Tyr STOP STOP UAA, UAG y UGA = STOP

G Cys Cys STOP Trp

C U Leu Leu Leu Leu

C Pro Pro Pro Pro

A His His Gln Gln

G Arg Arg Arg Arg

A U Ile Ile Ile Met

C Thr Thr Thr Thr

A Asn Asn Lys Lys

G Ser Ser Arg Arg

G U Val Val Val Val GUU, GUC, GUA y GUG = Valina

C Ala Ala Ala Ala

A Asp Asp Glu Glu

G Gly Gly Gly Gly

ÁCIDOS NUCLEICOS – traducción del ARNm © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

Cadena ADN …3` T A T C T G C C T A T G A T C 5`…

(CODIFICANTE)

Cadena ARNm …5` A U A G A C G G A U A C U A G 3`…

(CODÓN)

Cadena ARNt …3` U A U C U G C C U A U G A U C 5`…

(ANTICODÓN)

Proteína Ile---Asp---Gly ---Tyr STOP

(Secuencia aa)

ÁCIDOS NUCLEICOS – traducción del ARNm © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

Drosophila melanogaster

ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos

Drosophila melanogaster Es una especie utilizada frecuentemente en experimentación

genética, dado que posee: número reducido de cromosomas (4 pares), ciclo de vida breve (15-21 días),

61% de los genes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartida identificable en el genoma de Drosophila,

50% de las secuencias proteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos.

Genoma: 165 Mb (1 Mb = 1 millón de pares de bases), conformando alrededor de 13.600 genes

ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.

ANTENAPEDIA (patas en lugar de antenas)

Alas vestigiales

Doble par de alas

ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.