Estructura de los acidos nuleicos

1. Formación de un nucleótido
H2O
BASE NITROGENADA
(Adenina)
PENTOSA (Ribosa)
NUCLEÓSIDO (Adenosina)
ION FOSFATO
Enlace
N-glucosídico
NUCLEÓTIDO
(Adenosín 5’-monofosfato)
Enlace éster
H2O

2. Bases nitrogenadas
PIRIMIDÍNICAS
PÚRICAS
Citosina Timina
(exclusiva del ADN)
Uracilo
(exclusiva del ARN)
Adenina Guanina

3. Estructura primaria del ADN
• Es la secuencia de nucleótidos, unidos
por enlaces fosfodiéster.
Adenina
Citosina
Timina
Guanina
Extremo 3’
• La cadena presenta dos extremos libres:
el 5’ unido al grupo fosfato y el 3’ unido a
un hidroxilo.
• Cada cadena se diferencia de otra por:
> Su tamaño
> Su composición.
> Su secuencia de bases.
• La secuencia se nombra con la inicial de
la base que contiene cada nucleótido:
Extremo 5’
ACGT

4. Estructura secundaria del ADN
• Es una doble hélice de 2 nm de diámetro.
2 nm
Par de bases
nitrogenadas
• Las bases nitrogenadas se encuentran en el
interior.
• Las parejas de bases se encuentran unidas a
un armazón formado por las pentosas y los
grupos fosfato.
Armazón
fosfoglucídico
• El enrollamiento es dextrógiro y plectonémico.
• Cada pareja de nucleótidos está situada a
0,34 nm de la siguiente y cada vuelta de doble
hélice contiene 10 pares de nucleótidos.
3,4 nm
0,34 nm
• Las dos cadenas son antiparalelas y
complementarias.

5. Complementariedad entre las bases
Las bases de ambas
cadenas se mantienen
unidas por enlaces de
hidrógeno.
Adenina Timina
Guanina Citosina
3 Enlaces de
hidrógeno
2 Enlaces de
hidrógeno
El número de enlaces
de hidrógeno
depende de la
complementariedad
de las bases.

6. Estructura del ADN
Extremo 3’
Extremo 5’
Extremo 3’
Extremo 5’

7. Niveles de complejidad del
ADN
ADN monocatenario
lineal (virus)
ADN bicatenario
lineal (virus)
ADN monocatenario
circular (virus)
ADN bicatenario
circular (bacterias)
Cromatina
(eucariotas)
ADN asociado
a histonas
Dímero
concatenado
(mitocondrias)
Cromosomas

8. Ultraestructura de la cromatina: aparece como
masas amorfas adosada a la lámina nuclear o en contacto con el nucleolo
Doble hélice
de ADN
10 nm
Octámero de histonas (dos moléculas de H2A,
dos de H2B, dos de H3, y otras dos de H4)
700 nm
300 nm
Histona H1
Nucleosoma
30 nm
Superespiralización:
dominios
estrucutrales en
forma de bucles
Cromosoma
Espiralización de
segundo grado
Espiralización de primer
grado.
Filamento
de ADN

9. Función biológica del ADN
RELACIÓN ENTRE DIVERSOS ORGANISMOS
Y LA CANTIDAD DE ADN QUE CONTIENEN
El ADN almacena y transmite la información genética ya que puede realizar copias de sí mismo.
REPLICACIÓN DEL ADN
105
106
107
108
109
1010
1011
Bacterias
Insectos
Anfibios
Peces óseos
Reptiles
Aves
Mamíferos
Moluscos
Escherichia coli
Hongos
Levaduras
Judías
Plantas
Drosophila melanogaster
Peces cartilaginosos
Tiburones
Ranas Tritones
Humanos
Existe gran
diferencia entre
el contenido de
ADN de seres
unicelulares
primitivos y el
de organismos
pluricelulares.
Dentro de un
mismo grupo
puede haber, a
su vez, grandes
diferencias que
no parecen
guardar
relación con su
complejidad.

10. Desnaturalización e
hibridación del ADN
La desnaturalización se produce al separarse las dos hebras por la rotura de los enlaces de hidrógeno.
pH>13
o
Tª  100 °C
Desnaturalización Desnaturalización
Renaturalización Renaturalización
Desenrollamiento
de las hélices
Dobles hélices
de ADN
Cadenas
sencillas de ADN
A la temperatura de
fusión (Tm) el 50% de la
doble hélice está separada.
Manteniendo una temperatura de 65 °C durante un tiempo prolongado
se puede producir la renaturalización o hibridación del ADN.

11. Posibles modelos en la replicación
de ADN
CONSERVATIVO
DISPERSIVO
SEMICONSERVATIVO

12. Características del código genético
UNIVERSAL
Compartido por todos los organismos
conocidos incluso los virus.
El código ha tenido un solo origen evolutivo.
Existen excepciones en las mitocondrias y
algunos protozoos.
A excepción de la metionina y el triptófano, un
aminoácido está codificado por más de un codón.
Esto es una ventaja ante las mutaciones.
DEGENERADO
Cada codón solo codifica a un aminoácido.
SIN IMPERFECCIÓN Los tripletes se disponen de manera lineal
y continua, sin espacios entre ellos y sin
compartir bases nitrogenadas
CARECE DE SOLAPAMIENTO
Posibilidad de solapamiento
Met Gli Tre His Ala Fen Ala
Met Leu Leu Pro
Solapamiento
Codones de iniciación

13. El ácido ribonucleico (ARN)
Es un polirribonucleótido (contiene la ribosa como pentosa). El ADN tenía desoxirribosa
Las bases nitrogenadas que lo forman son ADENINA, URACILO, CITOSINA y GUANINA (carece de
Timina, que si está en el ADN).
Excepto en algunos
virus, el ARN es
monocatenario.
Bases
complementarias.
Zona de doble
hélice (horquilla).
Bucle

14. NUCLEÓTIDO DE ARN
Recuerda: En ARN hay ribosa, no desoxirribosa, nunca Timina y sí Uracilo.

15. EL ARN

16. ARN mensajero
ADN
ARN
mensajero
Su función es copiar la información genética del ADN y llevarla desde el núcleo hasta
los ribosomas, para sintetizar proteínas con los aminoácidos que aporta el ARN
transferente.
En eucariotas porta información para
que se sintetice una proteína:
MONOCISTRÓNICO.
En procariotas contiene información
separada para la síntesis de varias
proteínas distintas:
POLICISTRÓNICO.
Tiene una vida muy corta (algunos minutos) ya que es destruido por las ribonucleasas.

18. ARN mensajero

19. Funciones del ARN
ARN mensajero
Ribosoma
El ribosoma es el encargado de la traducción del
ARNm y está formado por ARN ribosómico y proteínas.
Proteína
ARN de
transferencia
con aminoácido
ADN

20. La maduración del ARN
ORGANISMOS PROCARIONTES
ORGANISMOS EUCARIONTES
Transcrito primario
ARNasa
ARNt
ARNr
RNPpn
Exón
Intrón
Exón
Intrón
Exón
Bucle
Punto de unión
entre exones
Bucle
Los ARNm no sufren proceso de maduración.
Sí los transferentes y ribosómicos
El ARN transcrito primario sufre un
proceso llamado splicing mediante
el que se eliminan los intrones y se
unen los exones.

21. ARN de transferencia
3’
5’
Brazo T
Brazo A
Brazo D
Anticodón
Transportan aminoácidos hasta los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas.
Todos los tipos de ARNt comparten
algunas características:
En el extremo 5’ un triplete que tiene
guanina y un ácido fosfórico libre.
En el extremo 3’ tres bases (C-C-A)
sin aparear. Por este extremo se une
al aminoácido.
En el brazo A un triplete de bases
llamado anticodón diferente para
cada ARNt en función del
aminoácido que transportan.
Zona de unión a la
enzima que lo une
al aminoácido.
Zona de unión
al ribosoma.
Zona de unión al ARNm.
Brazo aceptor de
aminoácidos

22. El ARN transferente recuerda en su estructura al trébol.

23. ARN ribosómico (ARNr)
Ribozima
ARN ribosómico
Se sintetiza en el nucleolo a partir de ARNn.
Asociado con proteínas forma unidades ribosómicas
que se unen para formar los ribosomas.
Se sintetiza en el nucleolo a partir de ARNn. En procariotas
existen tres tipos (23 S, 16 S y 5 S) en eucariotas cuatro (28 S,
18 S, 5,8 S y 5 S).
Los distintos tipos de ARNr contribuyen a que las subunidades
grande y pequeña de los ribosomas posean una estructura
acanalada, con hendiduras o sitios capaces de albergar
simultáneamente a una molécula de ARNm (la subunidad
pequeña) y a los diferentes tipos de ARNt que participarán en
la síntesis de una cadena polipeptídica (la subunidad grande).
Además, el ARNr 23 S de procariotas y el ARNr 28 S de
eucariotas poseen actividad ribozima, actuando como agentes
catalíticos en la formación del enlace peptídico durante la
síntesis de proteínas.

24. ARN nucleolar (ARNn) y otros tipos
Ribozima
ARN nucleolar (ARNn)
Es un ARN de elevado peso molecular. Se encuentra
asociado a diferentes proteínas formando el nucleolo. Una
vez formado se fragmenta dando lugar a los diferentes
tipos de ARNr. Estos ARNr salen del núcleo atravesando
los poros de la envoltura nuclear para formar los
ribosomas.
Otros tipos de ARN
Algunos tienen función catalítica: ribozimas.
Otros se asocian con proteínas para formar
ribonucleoproteínas.
Existen algunos que pueden escindirse en varios
fragmentos por si mismos: autocatalíticos.

25. Redefinición del dogma central de la
biología molecular
ARN
ADN
Traducción
Transcripción
Transcripción
inversa
Replicación
PROTEÍNAS
Transcriptasa
inversa
Transcriptasa
inversa
Transcriptasa
inversa
Transcriptasa
inversa
ARN
vírico
Envoltura
RETROVIRUS
Membrana plasmática
de la célula huésped
Algunos virus poseen ARN replicasa, capaz de obtener copias de su ARN. Otros poseen
transcriptasa inversa que sintetiza ADN a partir de ARN mediante un proceso de retrotranscripción.
Replicación
ADNc
(complementario)
ADNc
bicatenario
ADNc
monocatenario
Degradación
del ARN
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR