Biología molecular conceptos básicos

1. BIOLOGIA MOLECULAR Y
CELULAR: ALGUNOS
CONCEPTOS BASICOS

2. TRES PROCESOS
BASICOS DE LA
BIOLOGIA CELULAR

3. Ciclo Celular
M, mitosis, división del núcleo.
S, síntesis de ADN
G1 (gap)
G2 (gap)
G0 estado quiescente, células diferenciadas
Ciclinas: Proteínas que regulan el
tránsito a través de ciclo, la más
estudiada es el factor promotor de la fase
M (MPF), fosforilado autocatalíticamente
por la unión de quinasas dependientes de
ciclinas (Cdks).
*
*
*Ciclinas críticas
APOPTOSIS
NECROSIS
CICLO CELULAR

4. Tráfico de
vesículas y
proteínas

5. Exocitosis

6. REPLICACION DEL ADN
ADN ADN
CONCEPTOS BASICOS DE LA
BIOLOGIA MOLECULAR

7. HORQUILLA DE REPLICACIÓN
IDEAS BÁSICAS
•PERPETUACION DE LA INFORMACIÓN
CONTENIDA EN EL DNA.
•FIDELIDAD DE LA COPIA
•MANTENIMIENTO DEL DOSAJE GENÉTICO
SÍNTESIS DEL EVENTO REPLICATIVO
•APERTURA DE LA DOBLE HEBRA DE DNA
•RECONOCIMIENTO DE LA POLIMERASA POR
LA SECUENCIA ORI
•POLIMERIZACION SOBRE LA BASE DEL
TEMPLADO (HEBRA PARENTAL)
•SE POLIMERIZA UNA HEBRA EN FORMA
CONTINUA Y OTRA EN FORMA DISCONTINUA
(FRAGMENTOS DE OKASAKI): VECTOR 5´ ->
3´, LIGASAS.
•LA DOBLE HEBRA NACIENTE CONTIENE UNA
HEBRA TEMPLADO Y UNA HEBRA NUEVA.
ALGUNAS PROTEÍNAS PARTICIPANTES:
•HELICASA
•ADN-POLIMERASA
•TOPOISOMERASA I-II

8. DOGMA
CENTRAL DE
LA BIOLOGIA
MOLECULAR
DNA
RNA
Proteína

9. TRANSCRIPCIÓN
ADN RNA

10. TRANSCRIPCIÓN
IDEAS BÁSICAS
•TRANSFORMACION DE LA CADENA DE NUCLEÓTIDOS DE DOBLE
HEBRA (ADN) EN UNA CADENA DE UNA HEBRA (RNA)
•SÍNTESIS DE UNA CADENA RESISTENTE AL ATAQUE DE NUCLEASAS
DEL CITOPLASMA (5’CAP, 3’PoliA)
•ETAPA INTERMEDIARIA ENTRE LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN LA
ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS (ADN) Y LA UNIDAD FUNCIONAL
CELULAR CONFORMADA POR LAS PROTEÍNAS (AMINOÁCIDOS).
SÍNTESIS DEL EVENTO DE TRANSCRIPCIÓN
•APERTURA DE LA DOBLE HEBRA DE DNA
•RECONOCIMIENTO DE LA POLIMERASA POR LA SECUENCIA
PROMOTORA DE TRANSCRIPCIÓN (TATA Box)
•POLIMERIZACION SOBRE LA BASE DE LA HEBRA TEMPLADO
•LA HEBRA DE RNA NACIENTE ESTA CONFORMADA POR
RIBONUCLEOTIDOS (A, C, G, U)
ALGUNAS PROTEÍNAS PARTICIPANTES:
•HELICASA
•ARN-POLIMERASA

11. Transcripción
Estructura general de un gen
Regulación de la expresión genica
- a nivel espacial
- a nivel temporal
- inducible
- constitutiva
Identidad celular

12. Procesamiento del RNA
- transcrito primario
- modificaciones post-transcripcionales
- procesamiento alternativo

13. TRADUCCIÓN
RNA PROTEÍNA

14. Traducción
- ribosomas (rRNA)
- tRNA
- proteínas
- destinación subcelular

15. Código genético

16. Estructura, folding (ensamblaje), modificaciones post-traduccionales y degradación:
Estructura
Primaria: secuencia aminoacídica.
motifs, motivos: secuencias específicas, función específica:
ej: sitios de consenso para fosforilación: RRXS arginina-arginina-X-serina (adenil-ciclasa)
Secundaria: organiza la secuencia aminoacídica e incorpora mayor información:
a-hélice (10-15 aa), lámina b (3-10 aa).
Terciaria: estructura ensamblada topológicamente estable.
intreracciones SH (puentes disulfuro), H-H
Cuaternaria: asociación de subunidades.
ej: Hemoglobina: 2a - 2b
Modificaciones post-traduccionales (maduración)
Retículo endoplásmico:
Glicosilación tipo N (asparagina, R)
Golgi:
Modificación de glicosilación tipo N
Glicosilación tipo O (serina (S), treonina (T), grupos hidroxilo (-OH)
Folding
Primaria a secundaria: espontánea (termodinámicamente favorable) o asistida (chaperonas, ATPasas
que ligan proteínas incorrectamente ensambladas).
Degradación
Ubiquitina (señal de degradación).

17. ESTRUCTURA PROTEÍNAS

19. KcSA, canal de K+ de levadura
primer canal cristalizado, 3,20 Ă,
McKinnon, 1998.

20. TECNICAS BÁSICAS DE MANIPULACIÓN
DE ADN
•RT-PCR/qPCR: REACCIÓN EN CADENA DE LA
POLIMERASA
•TRANSGÉNESIS/RNAi

21. PCR

22. •qPCR

23. TÉCNICAS DE MANIPULACIÓN GLOBAL EN
BIOLOGÍA MOLECULAR
•TRANSFECCIÓN
•ANIMALES TRANSGÉNICOS
•GENE TARGETING
•RNAi

24. Bacterias: Escherichia coli
- plasmidios

25. Transfección

26. Transgénesis

27. Gene targeting

28. Gene targeting

29. RNA interferencia (RNAi)

30. Adaptado de Dykxhoorn DM, Novina CD, Sharp PA. DyKilling the messenger: short RNAs that silence gene expression.Nat Rev Mol Cell Biol. 2003
Jun;4(6):457-67.
RNA interferencia (RNAi)