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LA HEBRA DE ADN
• Unión de
desoxirribonucleótidos
• Se unen por enlaces
fosfodiester
• Se establece la unión
entre el grupo fosfórico
en C 5’ de una
desoxirribosa y el grupo
hidroxilo en C 3’ de la
desoxirribosa del
nucleótido siguiente
• Se denominan estas
uniones extremo 5’ y
extremo 3’
LA HEBRA DE ADN
RECORDEMOS…
LA HEBRA DE ADN
RECORDEMOS…
La hebra de adn
Recordemos…
El modelo de watson y crick
Consideraciones.
Experimentos previos
Griffith 1928:
transformación bacteriana en S. pneumoniae
Rugosa
Muerte por neumonía
Lisa
No muere
Muere
Cepa resistente
¿Cuál es el Principio transformante?
Principio
Rugosa
Lisa
El elemento transformante es el adn
Colin MacLeod
(1944)
Maclyn McCarty
Oswald
Avery
Sólo DNA produce transformación
REGLAS DE CHARGAFF
1. Proporción de purinas = Proporción de pirimidinas
A+G=C+T
2.
A=T
3.
G=C
1953. Año culminante:
Watson y yo hemos
encontrado el
secreto de la vida
1953. AÑO CULMINANTE:
Dos líneas de evidencia:
•Reglas de Chargaff
•Fotografías de difracción de rayos X
SIGNIFICAFO DE LAS REGLAS DE CHARGAFF
Complementariedad de las bases
DIFRACCIÓN DE RAYOS X
Hemoglobina
Linus Pauling
INTERPRETACIÓN DEL PATRÓN DE
DIFRACCIÓN DE RAYOS X DEL ADN
Rosalind E.
Franklin
Crick
J. Watson y F. Crick concluyeron:
• La estructura del DNA es una doble hélice.
• Formada por cadenas orientadas en direcciones opuestas
(antiparalelas).
• La estructura se mantiene gracias a enlaces de hidrógeno
entre las bases nitrogenadas que se encuentran orientadas
hacia el interior de las cadenas
Modelo en metal del ADN
Doble hélice, formada
por cadenas orientadas
en direcciones opuestas
(antiparalelas).
La estructura se mantiene gracias a
enlaces de hidrógeno entre las bases
nitrogenadas que se encuentran
orientadas hacia el interior de las
cadenas
El modelo de watson y crick
Si el ADN era la molécula que transmitía la
información genética a las células hijas, esta debía
funcionar como un código.
Mitad de los años 1950: La secuencia de nucleótidos
en el ADN daba origen a una secuencia de
polipéptidos.
ADN
Proteínas
Proteínas se sintetizan fuera del núcleo.
ADN se traduce ARN y este a su vez dirige la producción de
proteínas.
ADN
ARN
Proteínas
La información fluye del ADN al ARN por vía del proceso
Transcripción, y luego a la proteína por el proceso de
traducción.
• Transcripción: proceso de fabricación ARN usando ADN
como molde
• Traducción: Construcción de una secuencia de
aminoácidos (polipéptido) con la información
proporcionada por la molécula de ARN.
• El ARNm es el molde para la construcción de la proteína.
• El ARNr se encuentra en el sitio donde se construye la proteína:
el ribosoma.
• El ARNt es el transportador que coloca el aminoácido
apropiado en el sitio correspondiente.
POSIBLES MODELOS DE REPLICACION
Replicacion del adn
Semiconservativa: una cadena sirve de molde para una nueva cadena
El experimento de M. Meselson y F. Stahl (1958) demuestra que la replicación es
semiconservativa
Mathew Meselson
Frank Stahl
Replicacion del adn
Enzimas que sintetizan (replican) el DNA
E. coli
• DNA polimerasa I (rellena huecos y repara)
• DNA polimerasa II y III (función principal en la síntesis)
• Añade bases en ambas cadenas en la dirección 5’  3’
• Requiere un 3’ OH final
Eucariotas
• 5 polimerasas
•  y  principal en replicación
• ,  y  exonucleasas
• Corrección de pruebas: actividad 3’  5’ exonucleotídica.
Sustituye bases mal emparejadas (10-5) por correctas (10-7);
mecanismos de reparación adicionales la reducen hasta 10-10
Pasos de la replicacion
Pasos
•
•
•
•
•
•
•
Desenrollamiento
Denaturación
RNA partidor
Elongación
Sustitución partidores
Ligamiento
Reparación
Enzimas
•
•
•
•
•
•
Topoisomerasa (impide el
sobreenrollamiento)
Helicasa (rompe los puentes de
hidrógeno)
RNA primasa (sintetiza el
cebador para la hebra
retrasada)
DNA pol (III) (se encarga de
sintetizar las hebras replicadas)
DNA pol (I) (saca los primers de
ARN cebador)
DNA ligasa (une los fragmentos
de Okasaki)
Topoisomerasa
• Las topoisomerasas son enzimas capaces de actuar sobre
la topología del ADN, ya sea enredándolo para permitir que se
almacene de manera más compacta o desenredándolo para que
controle la síntesis de proteínas y para facilitar la replicación del
mismo. Estas enzimas son necesarias debido a los inherentes
problemas causados por la configuración estructural del ADN.
Helicasa
• Es una enzima vital en los seres vivos ya que participa en los procesos
de transcripción,
recombinación y reparación del ADN, y
de biogénesis de ribosomas. Su misión es romper los puentes de
hidrógeno que unen las bases nitrogenadas, haciendo así posible que
otras enzimas puedan copiar la secuencia de la hebra molde.
Adn polimerasa
La ADN polimerasa agrega nucleótidos en la dirección 5`- 3`, es decir, une
nucleótidos al extremo 3’ de la cadena en crecimiento.
La ADN polimerasa copia la cadena molde con alta fidelidad. Sin embargo,
introduce en promedio un error cada 107 nucleótidos incorporados. Tiene,
además, la capacidad de corregir sus propios errores, ya que puede degradar
ADN que acaba de sintetizar.
OH
P
OH
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
OH
P
P
P
P
P
+ H2O
PP
P
P
P
P
OH
3’
5’
Fragmentos de Okazaki
• Durante la replicación de ADN, se conocen como fragmentos de
Okazaki a las cadenas cortas de ADN recién sintetizadas en la hebra
discontinua. Éstos se sintetizan en dirección 5’→ 3’ a partir
de cebadores de ARN que después son eliminados. Los fragmentos de
Okazaki se unen entre sí mediante la ADN ligasa completando la nueva
cadena.
Entonces…
Replicación Continua (cadena adelantada, cebador sólo
inicio)
Replicación
cebadores):
Discontinua(cadena
retrasada,
varios
- Cebador (pequeño RNA 2-60 nucleótidos añadido por
enzima primasa o RNA pol que provee extremo 3’ OH.
- Fragmento de Okazaki sintetizado por DNA pol III
- DNA Pol I elimina cebador 3’ -> 5’ y llena los espacios (gap)
- DNA ligasa realiza la unión de los fragmentos mediante la
formación de los enlaces fosfodiéster.
No funcionaría la
corrección de errores
por falta de un
trifosfato
que
suministre la energía
de enlace covalente
azúcar-fosfato
OH
OH
5’
P
P
P
P
3’
OH
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P P + H2O
OH
P
P
P
P
P
Adición 3’5’
(hipotética)
Replicación
Función reparadora de la ADN pol III