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LA MATERIA PRIMA:
EL ADN, EL ARN Y LAS
PROTEINAS
Ana Mª Muñoz Mármol
Servicio de Anatomía Patológica
Hospital Germans Trias
1866: Mendel publica
sus “leyes”
1953: Se describe la estructura del ADN
1962: Premio Nobel de Fisiología y Medicina
Rosalind Franklin
(1920-1958)
Maurice Wilkins
(1916-2004)
Francis Crick
(1916-2004)
James Watson
(1928-)
London University
London University
MRC Laboratory of
Molecular Biology
Cambridge, UK
Harvard University
Cambridge, MA,
USA
2003: Se completa la secuencia del genoma humano
ADN:
manual de
instrucciones
molecular
ARN y proteínas:
ejecutores del trabajo
Proteínas:
materiales de
construcción
Secuencias lineares de unidades repetitivas simples
ADN, ARN:
•Macromoléculas con
información
•Unidad básica: nucleótido
Proteínas:
•Unidad básica: aminoácido
•Una o más moléculas
polipeptídicas
El nucleótido
5’
4’
1’
3’
2’
ribonucleótidos (RNA)
H Desoxiribonucleótidos (DNA)
Bases nitrogenadas
Purinas
Pirimidinas
Las cadenas de
ácidos nucleicos
tienen “polaridad”:
• extremo 5’-P
• extremo 3’-OH
A T
C G
El ADN es una doble cadena
El ARN es una cadena sencilla
capaz de formar
estructuras secundarias
El ARN es una cadena sencilla
capaz de formar
estructuras secundarias
El ARN es una cadena sencilla
tRNA
rRNA
El aminoácido
Básicos
Àcidos
No cargados polares
No polares neutros (hidrofóbicos)
El enlace peptídico
Estructura Estructura
primaria secundaria
Estructura
terciaria
Secuencia
de aas
Interacciones
entre hélices y
hojas puentes
disulfuro...)
Puentes de
hidrógeno:
• hélice
• hoja
Estructura
cuaternaria
Ensamblaje de
diferentes
polipéptidos
EL DNA SE REPLICA
Polimerasa del DNA:
•cadena sencilla molde
•cebador o primer
La replicación del
DNA es
semiconservativa
Genoma humano:
• 1.5% codificante
• 2% otras funciones
• 96.5% “junk DNA”
UNIDAD DE TRANSCRIPCIÓN
5’
3’
3’
5’
PROMOTOR
TERMINADOR
Transcripción
The Biology of Cancer (© Garland Science 2007)
splicing
Diferentes Genes – Diferentes Funciones
Célula ósea
Célula pancreática
Neurona
National Cancer Institute
Regulación a nivel:
Pretranscripcional:
Factores de transcripción
Estado del promotor
Postranscripcional:
Estabilidad del ARNm
Transporte a citoplasma
Splicing alternativo
Splicing alternativo
1 Gen
The Biology of Cancer (© Garland Science 2007)
Múltiples proteínas
Transcripción inversa
DNA
3’
5’
5’
3’
TRANSCRIPCIÓN
RNA polimerasa
RNA
3’
5’
5’
3’
5’
3’
Traducción
Código de tripletes
1 codón : 3 nucleótidos de mRNA
43=64 codones
61 codones
1 codón
iniciación
20 aminoácidos
3 codones STOP
(código redundante)
AUG
GCA
Metionina
Alanina
UAA
UAG
UGA
National Cancer Institute
Código genético
Modificación postraduccional:
•Adición de grupos funcionales (acetato,
fosfato, lípidos, carbohidratos...)
•Adición de otras proteínas o péptidos
(SUMO, ubicuitina...)
•Cambios químicos de los aas
•Cortes proteolíticos