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TEMA 6
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EL CROMOSOMA EUCARIÓTICO
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v
EL CROMOSOMA EUCARIÓTICO
- En glándulas salivales, tubo digestivo, recto,… de larvas de las moscas,
observables en interfase.
- Cromosomas homólogos apareados (¡se encuentran en células
somáticas!)
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CROMOSOMAS ESPECIALIZADOS: CROMOSOMAS POLITÉNICOS
-Oocitos de tiburones, salamandras y espermatocitos de muchos
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CROMOSOMAS ESPECIALIZADOS: CROMOSOMA EN ESCOBILLA
Genes que se están
transcribiendo
Diplotene
quiasma
ESTRUCTURA PRIMARIA: estructura de nucleótidos y cómo se
unen entre sí.
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estable del ADN.
ESTRUCTURA TERCIARIA: empaquetamientos complejos del
ADN de cadena doble en los cromosomas.
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rompen los puentes de hidrógeno y cada molécula sirve
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Traducción, relación genotipo-fenotipo. Dogma central de
la Biología ADN->ARN->Proteína
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Bases moleculares de la Replicación
La replicación es el proceso por el cual una célula duplica
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Fases de la Replicación en Bacterias
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DNA girasa: relaja el superenrollamiento que se produce
delante de la horquilla
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III: inicia la síntesis.
Elongación
Fases de la Replicación en Bacterias
ADN Polimerasa I: Elimina el
cebador de ARN. Rellena el hueco
con nucleótidos de ADN
ADN ligasa: Cataliza el enlace
fosfodiéster que sella el hueco
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Dos horquillas de replicación convergen en una región
terminadora llamada TER. Proteínas de terminación TUS
bloquean el movimiento de la helicasa.
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DNA helicasa Desenrolla el ADN en la horquilla de replicación
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simple
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secundarias
DNA girasa Se mueve próxima a la horquilla de replicación, corta y vuelve a unir el
ADN de doble hélice para liberar el torque que se produce como
resultado del desenrollamiento en la horquilla de replicación
DNA primasa Sintetiza cebadores cortos de RNA para proporcionar un grupo 3’-OH
para la unión de los nucleótidos de ADN
DNA polimerasa III Alarga la nueva cadena de nucleótidos a partir del grupo 3’-OH
Actividad polimerasa 5’-3’. Actividad Exonucleasa 3’-5’
DNA polimerasa I Elimina los cebadores de RNA y los sustituye por moléculas de DNA.
Actividad polimerasa 5’-3’. Actividad Exonucleasa 3’-5’
Actividad Exonucleasa 5’-3’
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ADN como principio fundamental de la vida

  • 1. TEMA 6 Bases Moleculares de la Herencia
  • 2. El origen de la vida Experimentos de Oparin, Haldane y Miller para reproducir las condiciones originales. En condiciones reductoras (sin oxígeno, con metano, hidrógeno, amoniaco, agua) fueron capaces de producir aminoácidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y ATP.
  • 3. El origen de la vida Transición del Mundo ARN al Mundo ADN
  • 7. Estructura del ADN Estructura Primaria Cadena de Nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster.
  • 9. Estructuras especiales del ADN Estructura del ADN Estructura Secundaria
  • 11. Cromosomas Especializados: (politénicos, en escobilla) Estructura Terciaria Estructura del ADN Empaquetamientos complejos del ADN de cadena doble en los cromosomas Cromosoma Eucariótico Superenrollamiento: moléculas circulares cerradas (cromosoma bacteriano, plásmidos)
  • 12. SUPERENROLLAMIENTO Y CROMOSOMAS BACTERIANOS Característico de moléculas circulares cerradas Proteínas Bucles de ADN nucleoide
  • 13. ADN + Proteínas: Cromatina Histonas H1, H2A, H2B, H3, H4 No Histonas (ensamblaje del cromosoma, polimerasas, helicasas..) EL CROMOSOMA EUCARIÓTICO Octámero de Histonas + ADN: Nucleosoma v v
  • 15. - En glándulas salivales, tubo digestivo, recto,… de larvas de las moscas, observables en interfase. - Cromosomas homólogos apareados (¡se encuentran en células somáticas!) - Compuesto por muchas cadenas de ADN en paralelo - Bandas desespirilizadas, genes que se están transcribiendo (puff) CROMOSOMAS ESPECIALIZADOS: CROMOSOMAS POLITÉNICOS
  • 16. -Oocitos de tiburones, salamandras y espermatocitos de muchos vertebrados -Versiones desenrolladas de los cromosomas meióticos normales. Dos dobles hélices (Cromómero) Una doble hélice CROMOSOMAS ESPECIALIZADOS: CROMOSOMA EN ESCOBILLA Genes que se están transcribiendo Diplotene quiasma
  • 17. ESTRUCTURA PRIMARIA: estructura de nucleótidos y cómo se unen entre sí. ESTRUCTURA SECUNDARIA: configuración tridimensional estable del ADN. ESTRUCTURA TERCIARIA: empaquetamientos complejos del ADN de cadena doble en los cromosomas. Estructura del ADN
  • 20. Estructura del ARN Estructura Terciaria Estructura Secundaria
  • 23. EL ARN COMO MATERIAL HEREDITARIO ARN de cadena lineal ARN de cadena doble ARN ADNcs ADNcd Incorporación al genoma del hospedador expresión transcriptasa inversa Virus Grupos IV-V (mosaico del tabaco, ébola, gripe) Virus Grupo III (gastroenteritis, lengua azul) Virus Grupo VI (retrovirus, papiloma humano, VIH)
  • 24.
  • 25. Almacenar la información Instrucciones para todos los rasgos y funciones. La información debe ser estable pero tener cierta capacidad de variar Replicarse Las instrucciones deben copiarse con fidelidad. Se rompen los puentes de hidrógeno y cada molécula sirve de molde Expresar la información Traducción, relación genotipo-fenotipo. Dogma central de la Biología ADN->ARN->Proteína Características del Material Hereditario
  • 26. Bases moleculares de la Replicación
  • 27. La replicación es el proceso por el cual una célula duplica su ADN antes de dividirse, con fidelidad y rapidez Bases moleculares de la Replicación Tasa de error global: menos de 1 cada mil millones de nucleótidos
  • 29. Tipos de Replicación Cadena líder Cadena retrasada Cadena retrasada Desenrollamiento y replicación Desenrollamiento y replicación Cadena líder Modelo Theta
  • 30. Modelo Theta Tipos de Replicación
  • 33. Inicio Fases de la Replicación en Bacterias 245pb Proteína Iniciadora DnaA: responsable de la desespiralización Proteínas de unión de cadena simple (SSBP) Helicasas: rompen puentes de hidrógeno y abren la doble hélice
  • 34. DNA girasa: relaja el superenrollamiento que se produce delante de la horquilla Fases de la Replicación en Bacterias Desenrollamiento
  • 35. Primasa: RNA polimerasa. Sintetiza 10-12 nucleótidos de ARN. Proporciona un extremo 3’OH libre. ADN Polimerasa III: inicia la síntesis. Elongación Fases de la Replicación en Bacterias
  • 36. ADN Polimerasa I: Elimina el cebador de ARN. Rellena el hueco con nucleótidos de ADN ADN ligasa: Cataliza el enlace fosfodiéster que sella el hueco Elongación Fases de la Replicación en Bacterias
  • 37. Dos horquillas de replicación convergen en una región terminadora llamada TER. Proteínas de terminación TUS bloquean el movimiento de la helicasa. Terminación Fases de la Replicación en Bacterias
  • 38. Componentes que se requieren para la replicación en células bacterianas Componente Función Proteína de iniciación Se une al origen y separa las cadenas de ADN para iniciar la replicación DNA helicasa Desenrolla el ADN en la horquilla de replicación Proteínas de unión a cadena simple Se une al ADN de cadena simple y evita la formación de estructuras secundarias DNA girasa Se mueve próxima a la horquilla de replicación, corta y vuelve a unir el ADN de doble hélice para liberar el torque que se produce como resultado del desenrollamiento en la horquilla de replicación DNA primasa Sintetiza cebadores cortos de RNA para proporcionar un grupo 3’-OH para la unión de los nucleótidos de ADN DNA polimerasa III Alarga la nueva cadena de nucleótidos a partir del grupo 3’-OH Actividad polimerasa 5’-3’. Actividad Exonucleasa 3’-5’ DNA polimerasa I Elimina los cebadores de RNA y los sustituye por moléculas de DNA. Actividad polimerasa 5’-3’. Actividad Exonucleasa 3’-5’ Actividad Exonucleasa 5’-3’ DNA ligasa Une fragmentos de Okazaki por medio del sellado de las muescas en la estructura de azúcar-fosfato
  • 39. La replicación en el ADN eucariota es similar al bacteriano pero: -Tamaño de genoma más grande y requiere muchos orígenes de replicación (permiso de replicación) -ADN asociado a proteínas histonas -Cromosomas lineales Bases moleculares de la Replicación
  • 40. Burbujas de replicación Horquillas de replicación Tipos de Replicación Replicación eucarionte lineal
  • 41. Bases moleculares de la Replicación
  • 42. Bases moleculares de la Replicación Cadena Líder Cadena Retrasada
  • 43. Bases moleculares de la Replicación
  • 44. El Problema de la Replicación de los Telómeros
  • 45. Los Telómeros - Extremos de los cromosomas lineales - Impiden el acortamiento del cromosoma tras sucesivas rondas de replicación - En humanos la secuencia telomérica CCCTAA se repite entre 250-1500 veces
  • 46. El Problema de la Replicación de los Telómeros
  • 47. Telomerasa El Problema de la Replicación de los Telómeros
  • 48. M1 M2 Límite de Hayflick SENESCENCIA Crisis Longitud del Telómero (Kb) 2-4 5-7 ≈15 Número de divisiones celulares Células de la línea germinal (Telomerasa activa) Células somáticas (Telomerasa inactiva) Células tumorales inmortales (Telomerasa activa) El Problema de la Replicación de los Telómeros