Bioquímica

1. UNIVERSIDAD PEDAGOGICA EXPERIMENTAL
LIBERTADOR
INSTITUTO PEDAGOGICO DE BARQUISIMETO
"LUIS BELTRAN PRIETO FIGUEROA"
Bachilleres:
Sánchez José
Bioquímica
Paena 2008

2.  Hidrólisis Química de Ácidos
Nucléicos
Hidrólisis Enzimática de
Ácidos Nucléicos
 Estructura Primaria de
Ácidos Nucléicos

3. Estructura
General
Los ácidos nucléicos son
macromoléculas biológicas
portadoras de
información genética. Son
polímeros de elevado
peso molecular
constituidos por bases
orgánicas heterocíclicas,
hidratos de carbono
(Pentosas) y ácido
fosfórico

4. Sus bases nitrogenadas
son:
Pirimidas: como el
Citosina (C) y Timina (T).
Purinas: como Adenina
(A) y Guanina (G).
Para el ADN el hidrato de
carbono presente es la
desoxirribosa.

5. Sus bases nitrogenadas
son:
Pirimidas: como el
Uracilo (U) y Timina (T).
Purinas: como Adenina
(A) y Guanina (G).
Para el ARN el hidrato de
carbono presente es la
ribosa.

6. Hidrólisis Enzimática de ADN
Endonucleasas: que
rompen enlaces
Los ácidos internucleotídicos del
nucleicos son interior de la cadena .
hidrolizados
enzimáticamente
por medio de: Exonucleasas: que
rompen los enlaces
internucleotídicos de
los extremos de la
cadena.

7. Hidrólisis Enzimática de ADN
Las Exonucleasas, liberan
secuencialmente nuclósidos 5’ -fosfato o 3’ –
fosfato, dependiendo de la especificidad de la
rotura.
En la tabla que se presentará a
continuación , se indican algunos de los tipos
más importantes de exonucleasa.

8. Nucleasas Inespecíficas
Enzima Tipo de Macro molécula Enlaces hidrolizados Productos formados
ataque hidrolizada
Fosfodiesteraza de Exo RNA, DNAd pXpYp… Yn--- pZ Nucleósidos 5’ - Fosfato
veneno de serpiente
(FVS)
Fosfodiesteraza de Exo RNA, DNAd XP---Yp… Yn pZp Nucleósidos 3’ – Fosfato
bazo bovino (FDB)
Exonucleasa de Exo RNA, DNAd HOXp---Yp…Z Nucleósidos 3’ – Fosfato
Bascillus subtillis RNA, DNAn
pXpYp…p---ZOH
Fosfodiesterasa de Exo RNA, DNAd Xp---Yp…Yn pZ Nucleósidos 3’ - Fosfato
L. acidophilus
Nucleasa de Endo Xp---Ap, Xp---Tp, Nucleósidos
Micrococo RNA, DNAd XpYp-- Zp 3’ - Fosfato
Exo 3’ Terminal
Endonucleasa de Endo RNA, DNAd Gp --- Gp Tri a Hepta Nucleósidos
Veneno 5’ - Fosfato
Endonucleasa St Endo RNA, DNAd pXpYp… Yn--- pZ Mono a Penta Nucleósidos
5’ - Fosfato

9. Hidrólisis Enzimática de ADN
La Fosfodiesterasa de Veneno de Serpiente
(FVS) comienza la hidrólisis por el extremo 3’ –
terminal cuando este se encuentra libre de
fosfato.
La Fosfodiesterasa de Bazo de Bovino (FDB)
hidroliza a partir del extremo 5’ –terminal,
cuando esta posición no está fosforilada.
La Fosfomonoesterasa (FME), como la
fosfatasa alcalina de E. coli, liberan fosfato de las
posiciones 2’, 3’, 5’, no actuando sobre los
enlaces internucleotídicos.

10. ROMPIMIENTOS ENZIMÁTICOS
EXTERNOS
(EXONUCLEASAS)
B1 B2 B3 B4 B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
OH
P P P P OH + FVS
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
TIPO DE RUPTURA:
B5
3’ X Y X Y
P OH 3’ 3’ FVS 3’ 3’
5’
P P OH P OH + P OH
Nucleósido 5’
5’ 5’ 5’ 5’
Primero en regenerarse

11. B1 B2 B3 B4 B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
P P P P
+ FDB
OH OH
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
TIPO DE RUPTURA:
B1
3’
X Y X Y
P 3’ 3’ 3’ 3’
OH FDB
P
5’ OH P P OH P + OH
Nucleósido 3’ 5’ 5’ 5’ 5’
Primero en regenerarse

12. Cuando los extremos de un
ologinucleótido se encuentran
fosforilados:
B1 B2 B3 B4
3’ 3’ 3’ 3’
FME
P P P P P + E. coli
5’ 5’ 5’ 5’ O H
L OS
N
RA
TU
UC
S TR
R EE
SE
B1 B2 B3 B4
3’ 3’ 3’ 3’
2 Pi
OH P P P OH
+ PIROFOSFATO
5’ 5’ 5’ 5’

13. ROMPIMIENTOS ENZIMÁTICOS
EXTERNOS
(ENDONUCLEASA)
B1 B2 C B4 B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
RIBONUCLEASA
P
P P P P P+
PANCREAS
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
B1 B2 C B4 B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
P
P P P + OH P P
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
Nucleótido con p-3’ Terminal
BASES PIRIMIDICAS:
Pirimida
C,T,U

14. B1 B2 A B4 B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
RIBONUCLEASA
P
P P P P P + U2
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
B1 B2 A B4 B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
P
P P P + OH P P
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
Nucleótido con p-3’ Terminal
Purina
BASES PURICAS:
A,G

15. B1 B2 G T B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
P
P P P P P + DNA asa I
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
B1 B2 G T B5
3’ 3’ 3’ 3’ 3’
P
P P OH + P P P
5’ 5’ 5’ 5’ 5’
Nucleótido con 3’ OH Nucleótido con 5’ P
Purina Pirimidica

16. Tratamientos Químicos sobre
DNA
• No posee grupo hidroxilo en el C2
• Es sensible a la hidrólisis con ácido diluido (HCl o
Acido Fórmico) a un pH ≤ 3. es decir los enlaces
β-glicosídicos entre las bases púricas y la
desoxirribosa se rompen sin alterar el esqueleto, ni
la unión pirimídica desoxirribosa.
O O
Pu Pi Pu Pi ll Pi ll Pi
H2o
… … H+ … P P P … + Unidades
P P P de
Purina
Acido Apurínico

17. Tratamientos Químicos sobre
DNA
• Al ser tratado con hidrazina, las bases de
naturaleza Pirimídica se separan y en su lugar que
da una hidrazona. El ácido pirimídico es sensible a
hidrólisis alcalina y ácida, obteniendo tras éste
desoxioligonucleótidos con los extremos
doblemente fosforilados.
O O
Pu Pi Pu Pi Pu ll Pu ll
Hidrazina
P P P P P P
Acido Pirimídico

18. Hidrólisis Enzimática de ADN
Enzima Tipo de Especificidad Enlaces hidrolizados Productos formados
ataque
DNasa I (pancreatica) Endo DNA n , d . pPu …. pPy Di y trinucleósidos
5’ - fosfato
DNasa II (bazo, de Endo DNA n , d Preferentemente Gp ….. Cp Oligonucleósidos – 3’
timo) fosfato
Endonucleasa I de E. Endo DNA n , d No especificidad por bases Oligonucleósido – 5’
coli fosfato
Endonucleasa IV Endo DNA d …pT…. P Cp… Oligonucleósidos – T
Exonucleasa I de E. Exo DNA d Nucleósidos 5’ fosfato
Coli XpYpY’p…. … Y n---
pZ dinucleósido XpY
Exonucleasa II de E. Exo DNA n 5’ 3’ Nucleósidos 5’ fosfato
Coli
Exonucleasa III de E. Exo DNA n 3’ 5’ Nucleósidos 5’ fosfato
Coli
Exonucleasa de Exo DNA n 5’ 3’ Nucleósidos 5’ fosfato
Lambda

19. Hidrólisis Enzimática de ADN
• Indique los productos que se obtendrán por la acción de
la FVS, FDB, Ribonucleasa T1, Exonucleasa III y
Desoxirribonucleasa pancreática sobres el siguiente
desoxioligonucleótido:
• dTpdCpdApdGpdTpdA
Solución:
 dTpdCpdApdGpdTpdA + FVS dTpdCpdApdGpdTpdA
Entonces los fragmentos quedan: dT, pdC, pdA, pdG, pdT, pdA

20. Hidrólisis Enzimática de ADN
Continuación:
dTpdCpdApdGpdTpdA + FDV dTpdCpdApdGpdTpdA
Entonces los fragmentos quedan: 2dTp, dCp, dAp, dGp, dA
dTpdCpdApdGpdTpdA + T1 No Hidroliza
dTpdCpdApdGpdTpdA + EXO III No Hidroliza
dTpdCpdApdGpdTpdA + Desoxirribonucleasa Pancreática
dTpdCpdApdGpdTpdA entonces los fragmentos son:
dTpdCpdApdG, pdTpdA

21. Tratamiento Enzimatico
(Elucidación)
Una alícuota de un Oligorribonucleótido que contiene
2A, 2G, 2C, U se sometió a los siguientes análisis:
2.Tratamiento con FVS y originó C libre
3.Tratado con FDB originó A libre
4. al ser sometido a la Ribonucleasa Pancreática rindió
un tetranucleótido formado por 2A, U, G y un
trinucleótido formado por 2C y G.
•El tetranucleótido fue tratado por separado con:
T2 y rindió A + A, G + U
T1 rindió A,G + A, U
•El trinucleótido por otro lado fue sometido a la acción
de U2 y rindió G libre + 2C