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Dna
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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
