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