El documento describe los ácidos nucleicos, incluyendo su estructura, tipos y funciones biológicas. Específicamente, explica que los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos que incluyen al ADN y ARN, los cuales almacenan y transmiten información genética y desempeñan un papel clave en la síntesis de proteínas. También describe la doble hélice del ADN y los mecanismos de transcripción y traducción centrales en la biología molecular.
2. Ácidos nucleicos
• Concepto, clasificación y funciones biológicas.
• Estructura de los nucleósidos y nucleótidos.
• Nucleótidos libres (ATP, GTP, ADP, GDP,
AMP). Polinucleótidos y enlace fosfodiéster.
• Funciones biológicas de los nucleótidos.
• El ADN. La estructura primaria del ADN: el
modelo de Watson y Crick. Aspectos
estructurales y biológicos de la doble hélice.
Desnaturalización y renaturalización.
• Los ARNs. Estructura, tipos, funciones y
localizaciones de los distintos tipos de ARN.
3. CARACTERÍSTICAS
• Compuestos por: C, O, H, N, P.
• Se comportan como ácidos en disolución
• Polímeros de nucleótidos
• ADN (DNA) y ARN (RNA)
• Forman derivados de nucleótidos
(ATP,..etc.)
• Localización
• Importancia
12. IMPORTANCIA BIOLÓGICA
ÁCIDOS NUCLEICOS
• Portadores de la información genética
• Responsables de la síntesis de proteinas
• Intervienen en el crecimiento celular
• Intervienen en la diferenciación celular
14. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÌA MOLECULAR
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÌA MOLECULAR
Hebra molde
Hebra molde
Transcripción
Transcripción
Traducción
Traducción
15.
16. Diferenciación celular
Helper T cell (small cell) and B cell (large Neurons from the central
cell). Both cells are specialized immune nervous system growing on a
response cells (lymphocytes). glial / fibroblast matrix
Human red blood cells.
Human sperm (spermatozoa).
17. Photocomposite of human egg (oocyte)
and sperm (spermatozoon).
Tracheal epithelium surface
Human skin (epidermis) with hair emerging from hair follicle
Cortical neurons (nerve cells) growing in culture
32. ADP y ATP
Son moléculas transportadoras de energía.
La energía que se necesita para las reacciones
endergónicas se obtiene de la hidrólisis del
ATP.
Desfosforilación
ATP ADP
Fosforilación
Además del ATP y el ADP también Cuando las reacciones son exergónicas, la
existen los nucleótidos de guanina energía se emplea en la formación de ATP.
GTP y GDP con función similar.
33. AMPcíclico
Es un nucleótido de adenina cuyo ácido fosfórico está
esterificado con los carbonos 3’ y 5’ de la ribosa.
FORMACIÓN DEL AMPc
Hormona
(1er mensajero)
Sitio de
Adenilato ciclasa Proteína
unión
(inactiva) receptora
Activa AMPc
(2ºmensajero
Enzima
Proteína G )
inactiva
ATP
ATP Síntesis
Enzima activa
Activación Activación
Proteína Adenilato
Hormona + receptora Proteína G Proteína G ciclasa
34. NUCLEÓTIDOS COENZIMÁTICOS
NUCLEÓTIDOS DE FLAVINA
+ FOSFATO FMN
( flavín-mononucleótido)
FLAVINA + RIBITOL RIBOFLAVINA
(base nitrogenada) (pentosa) (nucleósido)
+ AMP FAD
( flavín-adenín-dinucleótido)
NUCLEÓTIDOS DE PIRIDINA
NAD + NADP+
NUCLEÓTIDO DE NUCLEÓTIDO ( nicotín-adenín
NICOTINAMIDA + DE ADENINA ( nicotín-adenín + FOSFATO
-dinucleótido
-dinucleótido)
fosfato)
COENZIMA A
β-mercaptoetilamina Ácido pantoténico ADP
NAD+ + 2(H+e) -> NADH + H+
40. Extremo 5’
Adenina • Es la secuencia de nucleótidos, unidos
por enlaces fosfodiéster.
• La cadena presenta dos extremos libres:
Citosina el 5’ unido al grupo fosfato y el 3’ unido a
un hidroxilo.
• Cada cadena se diferencia de otra por:
> Su tamaño
Guanina > Su composición.
> Su secuencia de bases.
• La secuencia se nombra con la inicial de
la base que contiene cada nucleótido:
Timina
ACGT
Extremo 3’
41.
42.
43. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959
Por sus "for their discovery of the mechanisms inla síntesis biológica del ARN y ADN
descubrimientos de los mecanismos en the biological synthesis of
ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid"
Severo Ochoa Arthur Kornberg
New York University, b. 1905 Stanford University
College of Medicine (in Luarca, Spain)
New York, NY, USA d. 1993 Stanford, CA, USA b. 1918
d. 2007
Trabajó consystems that produced ribonucleic acids
sistemas de síntesis de ARN Trabajó con enzyme thatde síntesis de ADN
he found the enzimas assembles the building
he work with
Aislando ARNpolimerasa aislando elDNA, named DNA polymerase
blocks into enzima ADNpolimerasa
http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1959/index.html
44. Complementariedad entre las bases
Las bases de ambas
cadenas se mantienen
unidas por enlaces de
hidrógeno.
Adenina Timina
2 Enlaces de
hidrógeno
El número de
enlaces de hidrógeno
depende de la
Guanina Citosina complementariedad
de las bases.
3 Enlaces de
hidrógeno
46. La molécula de ADN es una doble hélice
La molécula de ADN es una doble hélice
antiparalela (Watson y Crick 1953)
antiparalela (Watson y Crick 1953)
PARALELAS ANTIPARALELAS
47. Hebras
Hebras
antiparalelas Fosfatos van
Fosfatos van
antiparalelas unidos al azúcar
unidos al azúcar
en el C-5’ yyel C-3’
en el C-5’ el C-3’
Punta 3’ libre
Punta 3’ libre Punta 5’ libre
Punta 5’ libre
52. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962
Maurice Hugh James Dewey Francis Harry
Frederick Wilkins Watson Compton Crick
London University Harvard University MRC Laboratory of
Cambridge, MA, USA Molecular Biology
London, United Kingdom
b. 1916 (New Zealand) b. 1928 Cambridge,
d. 2004 United Kingdom
b. 1916
d. 2004
"for their discoveries concerning the molecular structure of
Por su descubrimientos sobre la estructura molecular de los ácidos nucleicos
Y su significado acidstransferirsignificanceen los seres vivos
nucleic para and its información for information transfer in
living material"
http://www.nature.com/nature/dna50/watsoncrick.pdf
http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1962/index.html
53. RADIOFOTOGRAFIA DEL ADN
Rosalind Franklin
(1920-1958)
Fotografía 51. Difracción de rayos X del ADN
http://www.pbs.org/wgbh/nova/photo51/elkin.html
55. Tipos de ARN
el ARN mensajero, ARNm
el ARN ribosómico, ARNr
el ARN transferente y ARNt
el ARN heteronuclear. ARNhn
ARN heteronuclear (ARNhn)
El ARN heteronuclear, o heterogéneo nuclear, agrupa a todos
los tipos de ARN que acaban de ser transcritos (pre-ARN). Son
moléculas de diversos tamaños.
Este ARN se encuentra en el núcleo de las células eucariotas.
En células procariotas no aparece.
Su función consiste en ser el precursor de los distintos tipos de
ARN.
57. El ADN se encuentra compactado en el núcleo. Un primer nivel de
condensación se forma gracias a la unión de cierto tipo de proteínas,
denominadas histonas, a manera de un collar de cuentas: el ADN
rodea un núcleo compuesto por ocho histonas. Este núcleo rodeado
por ADN, más el ADN espaciador entre las cuentas, se denomina
nucleosoma y fue descubierto en 1975 por Roger Kornberg, Dean
Hewish y Leigh Burgoyne. Cada nucleosoma contiene un pedazo
de ADN de 146 nucleótidos más ocho histonas.
Roger Kornberg, profesor de la Universidad de Stanford, en la ciudad
californiana de Palo Alto le concedieron el premio Nobel de Química 2006
por resolver la estructura tridimensional de la polimerasa de ARN y
elucidar el mecanismo de síntesis de ARN a partir de ADN, o sea, por
describir con un detalle asombroso la trascripción eucariota
60. HISTONAS
Las proteínas asociadas al ADN se clasifican en dos grupos:
•histonas: tienen baja masa molecular y son muy básicas, y se distribuyen en paquetes de 8 moléculas
(octámero de histonas) constituidos por cuatro tipos diferentes de histonas (H2A, H2B H3 y H4). El
filamento de DNA envuelve los octámeros de histonas, y el conjunto de un octámero con el filamento de
DNA se llama nucleosoma. Entre cada dos nucleosomas hay un fragmento de DNA llamado DNA
espaciador. Además, hay otro tipo de histona (H1) que se fija al DNA espaciador y a la parte externa del
DNA de los nucleosomas. Todo el conjunto forma un filamento con aspecto de rosario.
•proteínas no histonas: son un grupo heterogéneo de proteínas, algunas de las cuales contribuyen a
dar forma a la estructura de los cromosomas, mientras que otras se relacionan de un modo u otro con la
transcripción y la replicación
61.
62.
63.
64. Para dividirse y distribuir
el material genético en las
células hijas,
el ADN se organiza en
cromosomas.
El número y la morfología
de los cromosomas es
constante para cada especie.
El ser humano normal tiene
46 cromosomas.
Alteraciones en el número
y/o estructura de los
cromosomas producen
síndromes o enfermedades.
65.
66. La cromatina se pueden encontrar de dos formas:
1. heterocromatina,
es una forma inactiva condensada localizada sobre todo en la
periferia del núcleo, que se tiñe fuertemente con las coloraciones.
La heterocromatina puede ser de dos tipos diferentes: la
constitutiva, idéntica para todas las células del organismo y que
carece de información genética, y la facultativa, diferente en los
distintos tipos celulares y que contiene información sobre todos
aquellos genes que no se expresan.
1. eucromatina,
diseminada por el resto del núcleo y no visible con el microscopio
de luz. Representa la forma activa de la cromatina en la que se
está transcribiendo el material genético de las moléculas de DNA
a moléculas de RNAm.
http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/ampliaciones/8-cromosomas.php
http://www2.uah.es/biologia_celular/LaCelula/Cel4Nuc.html
68. PREMIO NOBEL DE QUÍMICA 2006
Roger Kornberg
20 años de trabajo para dilucidar una estructura biológica
"for his studies of the molecular basis of eukaryotic transcription"
69. El transcriptor de ADN
Roger Kornberg,
profesor de la
Universidad de Stanford,
en la ciudad californiana
de Palo Alto, premio
Nobel de Química 2006
por resolver la estructura
tridimensional de la
polimerasa de ARN y
elucidar el mecanismo
de síntesis de ARN a
partir de ADN, o sea, por
describir con un detalle
asombroso la
trascripción eucariota
ARN polimerasa
