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Diferencias estructurales del ADN y el ARN
Por qué 2-dideoxi en el ADN ?
Dos grupos OH en el ARN lo hacen mássusceptible a hidrólisis.
El ADN sin OH en 2´ es más estable a hidrólisis.
H20
NH3
Por qué Timina en el ADN y Uracilo en el ARN?
La Citosina se deamina espontánea-mente formando Uracilo.
Las enzimas reparadoras reconocenestas "mutaciones" y reemplazan Us por Cs.
Si no hubiera Timina (5-metil-U): Cómodistinguir las U normales de lasresultantes de deaminación?
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Estructura secundaria del ADN: Características Principales
Dos cadenas polinucleotídicasenrolladas en una doble hélice dextrógira.
Las hebras son antiparalelas.
Los esqueletos azúcar-fosfato en el exterior de la doble hélice.
Pares de base planares a través de puentes de hidrógeno, en el centro de la estructura:
A T (2 H) GC (3H)
Pares de base separados 3.4 A. Una vuelta de hebra (3.4 nm) tiene aprox. 10 pares de base.
La posición de los esqueletos azúcar-fosfato definen surco mayor y menor.
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Flujo de información Flujo de información
en la célulaen la célula
Odio ser una molécula de
ADN!!Hay tanta
información que debo recordar!!
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Reglas de Síntesis de Moléculas Informativas
Ácidos nucleicos y proteínasÁcidos nucleicos y proteínas
Formados por un número limitado de subunidades.
Las unidades son agregadas secuencial-mente formando cadenas lineales.
Cada cadena tiene un punto de inicio, avanza en una única dirección y tiene un punto de finalización.
Los productos de la síntesis primaria son modificados previamente a cumplir su función.
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Señales en el ADN
Señales Dónde comienza y termina un gen?
Dónde comienza y termina una proteína?
Como leer estas señales?
Legibilidad
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Legibilidad de secuencias de ADNAccesibilidad a la secuencia (surcos mayor y menor)Variación con movimientos de pares de baseFormas alternativas del ADN
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La Estructura de los Ácidos Nucleicos no es rígida
Enlaces móvilesEnlace N-glicosídicoEnlace Fosfo-di-éster
Movilidad de las basesdependiendo de la secuencia varía el ángulo entre los pares de base
Ladeado Abertura
Giro Propulsor
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forma Aforma Acondiciones de baja humedadhíbridos ADN-ARN
ARN-ARN11pb/vta
bases inclinadassurco mayor profundosurco menor angosto, más expuesto
Formas alternativas del ADNforma Zforma Z
alternancia de purinas y pirimidinas (CGCGCG)levógira12 pb/vtasurco mayor muy profundo y cerradosurco menor muy expuesto
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Propiedades Físico-químicas de los Ácidos Nucleicos
Aumento de TemperaturaRegiones ricas en AT se disocian primero
Aumento de TemperaturaDisociación cooperativa de las hebras
Separación de hebras y formación de ovillos
1. Desnaturalización de los ácidos nucleicos
Desnaturalización Parcial del ADN necesaria para procesos de copiado.
ExperimentalPor temperaturaSe analiza mediante espectroscopía
Tm : un reflejo de la composición promedio de un ADN
Depende del contenido de GC
Tm Temperatura de disociación
T a la que la mitad del ADN está disociado
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Tm : un reflejo de la composición promedio de un ADN
Se analiza mediante espectroscopía
Depende del contenido de GC
Tm Temperatura de disociación
T a la que la mitad del ADN está disociado
Desnaturalización de los Ácidos Nucleicos: Tm
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2. Renaturalización del ADN
Reacción BimolecularEncuentro de hebra complementariaZipping de complementariasDepende del tiempo y de la concentración de reactantes
AplicacionesComplejidad del genomaBúsqueda de secuencias específicas
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Permite analizar complejidadde un genoma:
Secuencias repetidasreasocian rápidamente
Secuencias únicasreasocian lentamente
Cot1/2
50
100
0
% D
NA
reas
ocia
do
log Cot
rápido(repetidos)
intermedio(repetido)
lento (copia única)
Fracciones obtenidas:- reasociación rápida- reasociación intermedia- reasociación lenta
Cot1/2
Cot1/2
Reasociación de ADN: complejidad del genoma
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Cot1/2 = 1 / k2 k2 = constante de segundo ordenCo = concentración de ADN t1/2 = tiempo medio de reacción
Cot1/2
50
100
0
% D
NA
rea
soci
ado
I I I I I I I I Ilog Cot
rápido(repetidos)
intermedio(repetido)
lento (copia única)
Fracciones obtenidas:- reasociación rápida- reasociación intermedia- reasociación lenta
Cot1/2
Cot1/2
Cinética de reasociación del ADN genómico humano
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3. Hibridación de ácidos nucleicos
En soluciónEn soportes sólidos
Southern Blot ADNNorthern Blot ARNDot blotMicro-arrays
Búsqueda de secuencias específicas en mezclas complejas de ácidos nucleicos
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En soportes sólidosSouthern Blot ADNNorthern Blot ARNDot blotMicro-arrays
Hibridación de Ácidos Nucleicos
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Acidos nucleicos monocatenarios:Estructura secundaria y terciaria
Los ARN suelen adoptar distintas conformaciones, muchas de ellas estables y mantenidas por regiones autocomplementarias.
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Topología y función
• Superenrollamiento necesario para la compactación del ADN y su función.
• In vivo la mayoría del ADN está superenrollado negativamente.
• Esto favorece la disociación local de las hebras, importantes durante la duplicación y transcripción.
• Enzimas topoisomerasas regulan los niveles de superenrollamiento celular.
• Es posible que se formen estructuras alternativas debido a desenrollamientoslocales generados por superollamiento.