1. CLASES BIOMOL (1)
Dr. Giovanni González

4. • COLOMBIA 2025

5. APOYO DE EDUCACIÓN VIRTUAL
http://biologia-molecular-mvz-cali.blogspot.com/ (trabajos, bibliografía, apoyo
académico, artículos de revisión, talleres , protocolos de laboratorio, noticias y mas )
http://molecularbiologytopics.wikispaces.com
DIAPOSITIVAS DE LAS CLASES
www.slideshare.net/biomolslides/presentations
CONTACTO
biologíamolecularmvzcali@gmail.com (cualquier pregunta)
giovanni.gonzalez@sanmartin.edu.co ( Consulta medica, consejo o un saludo)
http://striweb.si.edu/bermingham/people.php
HORAS DE ATENCION EN LA OFICINA FMVZ (Siempre a la orden 8AM-12 Y 2PM A 4
PM)
Cel. 3206906215 (hasta la 1 AM)

6. BIBLIOGRAFIA
• http://biologia-molecular-mvz-cali.blogspot.com/
• http://www.wikispaces.com/user/my/biomolmvz
• PÁGINAS WEB INTERACTIVAS CLAVES
• http://www.bbc.co.uk/spanish/extra0006genomaa6.htm
• http://www.elmundo.es/especiales/2003/02/salud/genet
ica/descifrar_la_vida.html
• http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave
=1185
• http://www.elmundo.es/ciencia/genoma/index.html

8. 1er Corte 30%
Clase vista clase evaluada (Quices): 20%
Aartículos de revisión: 10%
Examen acumulativo oral 65%
Participación en clase asistencia: 5%
2do Corte 30%
Clase vista clase evaluada (escrito): 20%
Artículos de revisión exp.: 10%
Examen acumulativo oral 65 %
Participación en clase asistencia: 5%
Tercer Corte 40%
Clase vista clase evaluada (escrito): 20%
Trabajo final (articulo de revisión): 20%
Examen acumulativo oral 50 %
Participación en clase asistencia, Informes de
laboratorios: 10%

9. • Normas de Bioseguridad y Micropipeteo
• Extracción de ADN
• Reacción en cadena de la polimerasa y
secuenciación (simulacro y uso de termociclador)
• Taller práctico en Bioinformática

13. •Tecnología de vida
•Máxima expresión contemporánea de las ciencias
biológicas
•Es la aplicación práctica de técnicas y
procedimientos que utilizan organismos vivos o
sus partes para obtener o mejorar
productos, modificar plantas y animales o
desarollar microorganismos con usos específicos

16. Creo en el DNA todopoderoso
Creador de todos los seres vivos
Creo en el RNA, su único hijo,
Que fue concebido por obra y gracia de la RNA polimerasa
Nació como transcripto primario
Padeció bajo el poder de nucleasas, metilasas y
poliadenilasas.
Fue procesado, modificado y tansportado.
Descendió del citoplasma
A los pocos segundos fue traducido a proteína.
Ascendió por el Retículo Endoplásmico y el complejo de Golgi
Y está anclado sobre la membrana plasmática
a la derecha de la proteína G.

17. Desde ahí ha de controlar la traducción de señales
En células normales y apoptóticas.
Creo en la Biología Molecular,
La terapia génica y la biotecnología,
En la secuenciación del genoma animal,
La corrección de mutaciones,
La clonación de Dolly
Y la vida eterna
AMÉN

18. • VIDEO 1. RECORDERIS
BIOMOLbiomolDescargas de RealPlayerDNA
REVIEW.flv

19. LOGICA MOLECULAR
1. Los seres vivos están integrados por moléculas
inanimadas que se ajustan a todas las leyes físicas y
químicas que rigen el comportamiento de la materia
inerte. Los organismos vivos poseen unos atributos
que no se encuentran en la materia inanimada
2. Complejidad y organización
3. Poseen estructuras internas complejas formadas por
numerosas moléculas complejas.

20. Cada una de las partes que componen la materia viva
cumple un rol específico
1. Esto se cumple no sólo para las estructuras
intracelulares, sino también para los compuestos químicos
de la célula (lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).
2. Son capaces de extraer y transformar la energía de su
entorno:
3. El ser vivo utiliza materias primas sencillas para producir o
transformar energía, la cual es utilizada para edificar y
mantener sus propias e intrincadas estructuras.
4. Posee la capacidad de duplicarse:
5. El ser vivo posee la capacidad de reproducirse, elaborando
copias exactas de si mismo, logrando así la persistencia del

22. BASES MOLECULARES ADN ADN
genoma
DE LA VIDA ARN
Célula PROTEÍNAS
cromosomas
genes
los genes
contienen
instrucciones
para hacer
ADN
proteínas
proteínas
las proteínas actúan
solas o en complejos
para realizar las
funciones celulares

23. DOGMA

26. HISTORIA DE LA
BIOLOGÍA MOLECULAR

28. HITOS HISTÓRICOS DE
BIOLOGÍA MOLECULAR
1941 Genes codifican las proteínas
1944 Prueba que el ADN porta la información genética
1953 Determinación de estructura del ADN y de la Insulina
1956 Enfermedad monogénica sustitución de un aa cadena β-hemoglobina
1961 Código Genético, ARN mensajero, regulación génica
1967 Wise y Richardson aislaron ADN ligasa
1970 Smith y colegas aislaron y caracterizaron la Hind III
1972 Janet Mertz y Ron Davis cortaron y pegaron mol de ADN
1973 Stanley Cohen y H. Boyer pusieron ADNr en bacterias
1974 Demostración directa de delección génica humana
1975 Southern Blotting
1976 Proto-oncogenes
1977 Fred Sanger secuenció el virus de ADN Ф X174
1978 Biblioteca génica humana
1979 RFPL para diagnóstico prenatal, oncogenes celulares

29. AVANCES HISTÓRICOS DE
BIOLOGÍA MOLECULAR
1979-81 genes humanos clonados y secuenciados
1982 Tabaco, la primera planta modificada genéticamente
1983 Kary Mullis concibe el PCR / Fred Sanger y colegas
publican la secuencia del λ lambda
1985 Un “gen de enfermedad” aislado por clonación posicional
1986 La secuenciación del ADN es automatizada
1987 Inicia el Proyecto del Genoma Humano
1995 Es secuenciado la bacteria Haemophillus influenzae
1996 Es secuenciada la levadura Saccharomyces cerevisiae
1998 Es secuenciado el nemátodo Caenorhabditis elegans
1999 Es secuenciado el cromosoma 22 humano
2000 Es secuenciada la mosca de la fruta D. melanogaster /
26 de junio se presenta 90% borrador genoma humano
2001 Feb 2001 se completa el genoma humano.

30. http://biomolfmvzcali.wikispaces.com/messag
e/view/home/41180017
Molecular Biology History

33. Griffth (1928)

38. DNA o Proteínas
Bacteriófagos
de E coli
Max Delbruck y Salvador Luria en los 40 // 1952 Alfred D. Hershey y Martha Chase

40. Transferencia
de genes en
BIOTECNOLOGÍA Fármacos
Anti-cáncer
animales Cultivo de
Diagnósticos
Células
Vegetales
Solución de
crimenes
Biología .
Marcadores
Tecnología Molecular
del ADN
Ingeniería Genética Síntesis de
Bancos de Sondas de
Síntesis de Nuevas Clonación ADN
ADN, ARN Proteínas
Proteínas Producción de
Nuevas Localización
Proteínas humanas desórdenes
Mapas de Plantas y
Animales genéticos
Genomas Recursos humanos
completos químicos raros
Nuevos
Alimentos Nuevos Terapia
Antibióticos Génica

41. ¿Por qué la Biología molecular?
Porque el desarrollo espectacular que ha
experimentado esta disciplina es motivo para que
diversos organismos internacionales califiquen su uso
responsable como “pilar de un desarrollo sustentable
en el tiempo”, y “un instrumento para el progreso de
las naciones más retrasadas”.

43. ¿ES ALGO NUEVO?

44. ¡ NO!
•ANTIGUAS CIVILIZACIONES
6000 AC. Sumerios
4000 AC. Egipcios
2600 AC. Babilónicos
323 a.C.: Aristóteles especula sobre la naturaleza
de la reproducción y la herencia.

45. ¿ COMO LLEGAMOS A ESTO
Y QUIEN PUSO LA PRIMERA PIEDRA?
Rosalind Franklin Maurice Wilkins

46. • Difracción de Rayos X (Cortesía Dr Maurice Wilkins)

50. POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)
•1987. Kary Mullis
1970. Arber y Smith. Endonucleasas de
restricción

51. Ingenería genética

53. AMBIENTAL
Biorremediación
Monitoreo ambiental
Control de la polución
AGROPECUARIO MEDICINA
APLICACIONES UTILES
Diagnóstico
Rendimiento de cosechas
Calidad de Vacunas
alimentos Terapéutica
Salud animal
Biosensores Cultivo de células y tejidos
Bioprocesos Ingeniería genética
HERRAMIENTAS BIOTECNOLÓGICAS
Antisentido Anticuerpos monoclonales
Ingeniería de proteínas
Bioquímica Biología Celular
Ingeniería Inmunología
CONOCIMIENTO CIENTIFICO
Bioquímica Computación
Microbiología Genética
Fisiología

55. • AGRICOLA:
 Bioinsecticidas
 Plantas transgénicas
 OGM
• AMBIENTAL:
 Bioremediación
 Biolixiviación
 Xenobióticos

58. • ANIMAL:
 Clonación
 Animales trasgénicos
 Animales Knock Out
 Anticuerpos Monoclonales
 Xenotrasplantes
 Fecundación In Vitro
 Cultivo Celular
 Trasferencia de Embriones
 Criopreservación

60. • INDUSTRIAL:
 Alcohólicas
 Alimentos
 Medicamentos
 Enzimas
 Biopolimeros
 Pigmentos
 Probióticos
Lacteos y derivados
• MÉDICA:
 Terapia Génica

61. 1953 Franklin & Wilkins
La naturaleza helicoidal del DNA
Rosalind Franklin Film
fotográfico
Fuente de rayos X
DNA cristalizado
Maurice Wilkins

64. ENTENDIENDO AL DNA
ENTENDEMOS LA
BIOLOGÍA MOLECULAR
DOGMA CENTRAL
(último congreso, Tokio Japón)

65. APOYO PARA ESTUDIAR LA
ESTRUCTURA PRIMARIA
DEL DNA

66. Estructura primaria
nucleótido

74. dNDP dNTP

81. VIDEO 2. DNA B STRUCTURE

82. El diámetro constante se explica si
las bases de cada cadena se unen
de manera restringida por lo que
las purinas siempre son opuestas a
las pirimidinas.

83. Independientemente de la cantidad de
cada base, la proporción G y C es
siempre la misma en el ADN al igual que
la proporción A y T. la composición de
cualquier ADN se describe por la
proporción G + C que tiene un rango de
entre 26 a 74 % para las diferentes
especies.

84. A,B,C,Z

85. B
• presencia de iones
alcalinos como el
Na+ y una humedad
relativa del 92 %

86. Cada par de bases rota 36º alrededor
del eje central relativo al siguiente
par, por lo que 10 pares de bases dan un
giro completo de 360º.
El giro completo de una hélice doble con
surcos angostos (12 Aº) y surcos amplios
(22 Aº), esta es la forma β del ADN.

87. DNA-A
• DNA-A posee 11 bp por vuelta y un paso
de rosca de 28 A. Los pares de bases se
encuentran inclinados 20° con respecto al
eje de la hélice lo que provoca que el
surco mayor sea profundo y el surco
menor sea muy poco profundo
• variabilidad conformacional dependiente
de cada secuencia

89. DNA-Z
Forma levógira
=Molécula de DNA de doble hebra con giro hacia la
izquierda
Se denomina así por la apariencia en zigzag que adquiere la
cadena de ribosa fosfato, como consecuencia de dicha alternancia.
Originalmente, se encontró en una secuencia alternante de G y
C, pero también puede darse en secuencias de purinas y
pirimidinas alternantes

90. • Posee 12 bp por vuelta y un
paso de rosca de 45 A, y a
diferencia del DNA-A un
surco menor muy profundo
y un surco mayor casi
imperceptible.
• En el DNA-Z los pares de
bases se encuentran
desplazados 180° con
respecto a los del DNA-B.

91. • Los polinucleótidos complementarios con
purinas y pirimidinas alternantes tales como
poli d(GC), poli d(AT) y poli d(GT), adoptan la
conformación de DNA-Z a elevadas
concentraciones de sales.
Davis et al., 2008

93. DNA-C
• DNA-C que se produce a partir del DNA-B en
presencia de soluciones de sales concentradas
y etilén glicol (sal de litio y 6 % de humedad
relativa).
• Giro de la hélice por bp de 38.6 º por lo que
exhibe 9.33 bp por vuelta.
• Presenta una elevación por bp de 3.32 A
siendo el paso de rosca de aproximadamente
31 A.
• El diámetro de esta hélice es de
aproximadamente 19 A.

94. X

98. ADN-A ADN-B ADN-Z
ºSentido de giro de la
hélice Dextrógiro Dextrógiro Levógiro
Forma y tamaño Más ancha y corta Intermedia Más estrecha y larga
Amplio, profundidad
Surco mayor Estrecho, profundo media Sin profundidad
Estrecho, profundidad
Surco menor Amplio, no profundo media Estrecho, profundo
Diámetro de la hélice 2,55 nm 2,37 nm 1,84 nm
Unidad estructural Par de bases Par de bases Dos pares de bases
Pares de bases/vuelta 11 10,4 12
Distancia entre pares 0,53 nm (G·C) / 0,41
de bases 0,23 nm 0,34 nm nm (C·G)
Paso de hélice o
vuelta completa 2,53 nm 3,54 nm 4,56 nm
Rotación por residuo 32,7º 34,6º -30º
Inclinación de los
pares de bases 19º 1,2º 9º

105. Estructura terciaria
superhélice

107. Superenrollamiento Superenrollamiento
positivo negativo

109. solenoide superhélice

110. DNA supercoiling . . .
• Is a form of stored energy.
• Predisposes dsDNA to localized melting.
• Shortens the contour length of dsDNA.

115. Las Topoisomerasas son enzimas isomerasas que
actúan sobre la topología del ADN. La configuración
de doble hélice del ADN les hace "difícil" su
separación, imprescindible si las enzimas están
trascribiendo la secuencia que codifica las
proteínas, o si los cromosomas se están replicando.

116. En el llamado ADN circular en el que los
segmentos de ADN son enrollados y juntados
en un círculo, Las dos helices del ADN están
topológicamente unidos, sin poder ser
separados por ningún proceso que no incluya la
rotura.
La topoisomerasa guía y cataliza este proceso.

117. La Topoisomerasa tipo I corta una hebra y permite que la
molecula de ADN rote alrededor del enlace
fosfodiester, liberando la tension producto del
superenrollamiento del ADN. La topoimerasa tipo I no es
dependiente de ATP
La Topoisomerasa tipo II corta las dos hebras y pasa una
doble hebra a través de este agujero. La topoimerasa tipo
II es ATP dependiente.

118. Modeling using mathematics

119. 1. DNA supercoiling can be described numerically by changes in the 'linking
number' Lk
1. Lkο, the number of turns in the relaxed (B type)
2. Lko = bp / 10.4
3. Lk is merely the number of crosses a single strand makes across the other in
a planar projection.
4. The change in the linking number, ΔLk, is the actual number of turns in the
plasmid/molecule, Lk, minus the number of turns in the relaxed
plasmid/molecule Lko.
5. ΔLk = Lk − Lko
1. If the DNA is negatively supercoiled ΔLk < 0. The negative supercoiling
implies that the DNA is underwound

120. • Lk = T + W
– T is a measure of the internal accomodation of
torsional stress. Relation of …
– W is a measure of supercoiling as an accomodation
of torsional stress. Numero veces doble elice sobre
si misma

123. Topoisomerases Catalyze Changes in Lk
• Type I: Lk = +/- 1
• Type II: Lk = +/- 2
• Most topoisomerases act to relieve torsional stress.
• Bacterial DNA gyrase is an exception:
– Type II topoisomerase
– Lk = - 2
– Requires ATP hydrolysis.
– Inhibited by the ciprofloxacin antibiotics (e.g. “cipro”)

124. Effect of Type I Topoisomerase Action on Circular
dsDNA as Assessed by Agarose Gel Electrophoresis

125. Bacterial Type I Topoisomerase

128. Plectonemic supercoiling

130. Chromatin
• A chromosome is a single DNA molecule in a virus or cell
that carries genetic information.
• Eukaryotic nuclear chromosomes each contain a
single, linear dsDNA that changes its degree of
condensation during the cell cycle.
• Prokaryotic chromosomes are usually a single circular
dsDNA that is relatively uncondensed.
• In eukaryotes, chromosomes exist as a complex of
histones and DNA at a ratio of about 1:1. This dynamic
structure is called chromatin.

131. • Los principales componentes que se obtienen
cuando se aísla la cromatina de los núcleos
interfásicos son el ADN, las histónicas, las
proteínas no histónicas y el ARN.

132. Las Histonas
• Las son proteínas básicas, ricas en residuos de
lisina y arginina, que muestran un elevado
conservadurismo evolutivo y que interacción con
el ADN formando una subunidad que se repite a
lo largo de la cromatina denominada
Nucleosoma.
• Los principales tipos de histonas que se han
aislado en los núcleos interfásicos en diferentes
especies eucariontes son: H1, H2A, H2B, H3 y H4.

143. Higher Order Chromatin Structures

145. Partially Unraveled
Human Chromosome
Revealing Loops of
DNA Attached to a
Protein Scaffold.

146. DNA supercoling videoGiovanniclase 10..VIDEOS DE BIOMOLDNA Coiling Animation.rm
febDNA Coiling Animation.rm