Estructura y función del ADNEstructura y función del ADN

NÚCLEO

❧ENVOLTURA NUCLEAR:❧Doble membrana de naturaleza lipoproteica❧Presencia de poros nucleares

❧ CROMATINA:❧ Complejo de ADN y proteínas que constituyen el

material genético hereditario.❧ EUCROMATINA: regiones de cromatina no

condensada y genéticamente activas durante la interfase.

❧ HETEROCROMATINA: es la cromatina que permanece condensada durante la interfase.

❧ ADN E HISTONAS:❧ Unidas al ácido en relación 1:1 por peso.❧ NUCLEOSOMA:❧ Unidad repetitiva de cromatina formada

por 200 pares de bases de ADN (bases nitrogenadas)

❧ Forma 2 fibras:❧ La fibra de 10 nm: 1°nivel de

organización.❧ La fibra de 30 nm o fibra gruesa: estructura

de cromatina inactiva

❧DOMINIOS EN BUCLES: cada dominio en bucle se enrolla hasta que ramilletes de dominios en bucle vecinos se condensan formando los cromosomas compactos que se ven durante la mitosis y la meiosis.

❧ CROMOSOMAS:❧ Su morfología se presenta con mayor definición durante la

metafase y anafase: “máximo de compactación”❧ CARIOTIPO:❧ Es el conjunto de cromosomas característico de una

especie determinada.❧ 4 tipos: Por la posición del centrómero.❧ Telocéntrico❧ Acrocéntrico❧ Submetacéntrico❧ metacéntrico

❧ ELEMENTOS DE LOS CROMOSOMAS:❧ CROMÁTIDE:❧ Cada una contiene una sóla molécula de ADN.❧ Se unen a nivel del centrómero❧ Se separan al iniciar la anafase.❧ CENTRÓMERO: ❧ Región del cromosoma que se une al huso mitótico.❧ TELÓMERO:❧ Extremos de los cromosomas (repeticiones de una

secuencia de 6 nucleótidos)❧ ORGANIZADOR NUCEOLAR:❧ Contienen los genes que codifican los ARN ribosómicos

que inducen la formación de nucleólos. En el ser humano se encuentran en los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22, todos acrocéntricos y con pequeño cuerpo redondeado: satélite.

Naturaleza del material hereditario.

Los ácidos nucleicos y sus componentes

Los ácidos nucleicos son macromoléculas con estructura de polímero lineal, donde los monómeros son nucleótidos. Cada nucleótido está formado por un azúcar pentosa, un fosfato y una base nitrogenada. Las bases pueden ser purinas (de doble anillo), como la Adenina y la Guanina...

ADENINA (A) GUANINA (G)

También pueden ser pirimidinas, de anillo sencillo, como la timina y la citosina, en el ADN; y la citosina y el uracilo en el ARN

TIMINA (T) URACILO (U) CITOSINA (C)

12

3 4

5

6

¿Dónde está el ADN?❧Fundamentalmente en el núcleo❧Pequeña cantidad en el citoplasma dentro

de mitocondrias y cloroplastos

¿Dónde está el ARN?❧En el núcleo (donde se sintetiza)

❧En el citoplasma (donde ocurre la síntesis proteica)

Pentosa del ADN: Desoxirribosa

ATENCIÒN: Un hidrógeno en la posición 2’

3’

5’

Desoxirribunucleótido

La molécula de ADN es una doble hélice antiparalela (Watson y Crick 1953)

Fosfatos van unidos al azúcar en el C-5’ y el C-3’

Hebras antiparalelas

Punta 3’ librePunta 5’ libre

ACIDOS NUCLEICOS

La función codificante del ADN está determinada por la secuencia de sus

nucleótidos (bases)

❧REPLICACIÓN DEL DNA:❧La molécula se abre❧Las cadenas actúan como moldes.❧Cada cadena dirige la síntesis de una nueva

cadena complementaria: “replicación semiconservadora” se conserva la mitad de la molécula original.

Proteinas principales replicación❧ Topoisomerasas: rompen una hebra y la tensión del

enrrollamiento de la hélice se relaja❧ Helicasas: rompen los puentes de hidrógeno,

completan el desenrrollamiento❧ ADN polimerasas: complejos agregados de

diferentes proteínas.❧ Primasas: sintetizan los iniciadores de ARN que se

necesitan para iniciar la replicación❧ Ligasas: sellan las lagunas dejadas por las

ribonucleasas cuando remueven los primers, catalizan la unión fosfodiester entre nucleótidos adyacentes.

❧ Proteinas de unión a la hebra sencilla del ADN: estabilizan la horquilla de replicación.

❧Zona de síntesis: horquilla de replicación❧CEBADORES DE RNA Y LA

DIRECCIÓN DE LA SINTESIS: Provee el inicio de la nueva cadena, las DNA polimerazas comienzan a sintetizar nuevas cadenas complementarias de DNA a lo largo de las cadenas molde.

Hebra molde

Hebra líder

Hebra retardada

EL ADN es la molécula que permite perpetuar la vida: REPLICACIÓN DEL ADN

CORRECCIÓN DE ERRORES

❧ La ADN polimeraza solo puede añadir nucleótidos al extremo 3’ de una cadena si los nucleótidos previamente añadidos estan correctamente apareados a la cadena molde.

❧ Si se añade un nucleótido incorrecto a la cadena de formación la ADN polimeraza retrocede y elimina nucleótidos hasta que se encuentra con uno correctamente apareado.

❧ Si algún nucleótido queda mal apareado, se conoce como Mutación.

❧Los orígenes de replicación en las células procariotas es uno solo.

❧Los orígenes de replicación de las células eucariotas es múltiple, se forman múltiples burbujas a lo largo del cromosoma

❧ Los INTRONES son una característica del DNA eucariótico y constituyen segmentos intermedios del DNA situados entre los EXONES.

❧ Los EXONES representan el material informativo que se traduce realmente en una proteína.

❧ Tarde o temprano los INTRONES deben ser eliminados del RNAm final.

❧ Se realiza antes de que las moléculas de RNAm abandonen el núcleo. “Splicing”

1. el extremo 5’del intrón es clivado y unido a otros sitio interno del intrón, cercano a su extremo 3’ llamado "sitio de ramificación" . 2. Se produce el corte en el extremo 3’ del intrón y son empalmados los dos exones de cada lado, liberándose el ARNm maduro del spliceosoma.3. El intrón eliminado queda formando una estructura con forma de lazo, llamada "lariat", que posteriormente

es degradado en el núcleo.

TRANSCRIPCIÓN INVERTIDA

❧El ARN puede ser copiado o transcripto en ADN

❧Lo produce una enzima llamada transcriptasa invertida.

❧Los virus oncogénicos (producen cáncer) que contienen un genoma de ARN pueden actuar como molde para sintetizar ADN.

ARN

❧ Azúcar: ribosa❧ Sustitución de timina por uracilo❧ La molécula está formada por una sola cadena.❧ El ARNm (mensajero) lleva la información genética para

la secuencia de aminoácidos.❧ El ARNt (transferencia) identifica y transporta las

moléculas de aminoácidos al ribosoma❧ El ARNr (ribosómico) representa el 50% de la masa de los

ribosomas, organoides que proporcionan un sostén molecular para las reacciones químicas que producen un polipéptido y luego a una proteína.

Ribonucleótido

ATENCION:

Grupo hidroxilo en la posición 2’

ARN heteronuclear (ARNhn)

❧En el núcleo❧Estructuras mixtas de ADN y ARN que se

forman durante el proceso de duplicación del DNA

❧ARN implicados en la maduración del ARNm con función catalítica, unen y cortan distintos segmentos de ARNm

NUCLEOLO

❧Uno o más en el núcleo❧Precursor de los ribosomas