Bloque 4. Genética y Biología Molecular

x
.m
o m
c
.y tablas
Mapas conceptuales te
u sintéticas
.g
w
Maestro en w
Ciencias Bioquímicas
wGenaro Matus Ortega
e n
os
n
í ta
v is
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
Primera parte w
HISTORIA Y e nDESARROLLO DE
LA BIOLOGÍA os MOLECULAR
n
í ta
v is

HISTORIAx
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
Genes ligados,
n
ta
Genes auto y gonosómicos,

í
Herencia citoplásmica,

v is

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
Segunda parte w
ESTRUCTURA e n DE ADN Y ARN:
os
PROPIEDADES DERIVADAS
n
í ta
v is

x
Estructura de la doble hélice
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

Purinas x
.m
o m
e .c
Adenina Guanina

u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

Purinas x
.m
Pirimidinas

o m
e .c
Adenina Guanina Timina Citosina

u t Uracilo

.g
Timina = uracilo metilado

w
Citosina = uracilo aminado

w
Timina – uracilo –citosina
w
e n
os
n
í ta
v is

Purinas x
.m
Pirimidinas

o m
e .c
Adenina Guanina Timina Citosina

u t Uracilo

.g
Pentosa

w
w
w
e n
Ribosa
os
2’-Desoxi-

n
ribosa

RNA
í ta DNA

v is
Aldopentosa


ESTRUCTURA x
.m
Estructura del ADN

Características del modelo de Watson y Crick (1953)

o m
1.- El DNA está formado por 2

e .c
t
cadenas de polinucleotidos 7.- por cada 10 pares de bases, la
doble hélice da una vuelta
2.- cada cadena consiste de un
u completa con una dimensión

.g
grupo fosfato unido a un residuo lineal de 34 A.
de -D-desoxirribosa y una
base nitrogenada

w
8.- las bases nitrogenadas se
orientan hacia el interior y las
3.- las cadenas forman una
doble hélice antiparalela
w pentosas y fosfatos al exterior

4.- Cada cadena se encuentra w 9.- la complementaridad de las
bases cumple las leyes de
de forma perpendicular al eje.

5.- la doble hélice tiene un
e n Chargaff (pares purina-pirimidina)

10.- las cadenas de polinucleo-
diámetro de 20 A (2nm)

os tidos se unen por puentes de H.

n
6.- la doble hélice gira hacia la 11. Los enlaces fosfato-
derecha del eje siguiendo la desoxirribosa están polarizados en

ta
orientaión de los azucares. sentido opuesto 5’-3’ y 3’-5’

í
v is

ESTRUCTURAx
.m
Estructura del ARN

Contenido de RNA 3 tipos de RNA
o m
Procesamiento de los

.c
en la célula participan en la síntesis preRNA---- RNAm.
de proteínas.

t e Splicing:
BACTERIAS: 0.5-0.10 pg de tRNA
u remoción de

.g
RNA, 6% de su peso total intrones.
Existen diversas copias
EUCARIOTAS: 20-30 pg de para cada gen de tRNA Eventos de corte:
RNA, 1% de su peso total
w
(redundancia de genes). procesamiento de

w
rRNA y tRNA
mRNA.

w
Modificaciones
Contiene al mansaje Existen 32 tipos de tRNA en células químicas: adición
eucariontes, son pequeños (-4S)

n
genético que determina la de grupos
secuencia de amino ácidos químicos.
en la síntesis de proteínas.
e
s
Cada tipo de tRNA
transporta (en su
Edición del RNA:
Existen 4 tipos en
eucariontes: 18SrRNA,
28SrRNA, 5.8S y 5SrRNA
n o rRNA
Presenta cerca del 70% del
extremo 3´) uno de
los 20 aminoácidos
Modificaciones
quimicas *citidin
desaminasa-

ta
RNA total.
convierte una C a U

í
Small interfering RNAs (siRNAs)

v is
Micro RNAs (miRNAs)
2 fuentes principales de RNA antisentido


x
Desnaturalización del ADN .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
Tasas de reasociación del DNA .m
o m
 Según su grado de asociación existen
.c
te
diferentes fracciones genómicas:

u
.g
A) Componente rápido. Primera fracción
de reasociación. Que representa el 25
% del genoma.
w
B) w
Componente intermedio. Segunda
w
fracción que corresponde al 30 % del
genoma total.

e n
C) Componente lento. La última fracción

os
en renaturalizarse y supone el 45 %
restante del genoma total.

n
ta
 ¿Esto significará algo?
í
v is

x
Secuencias repetidas y no repetidas .m
o m
.c
 Las secuencias de renaturalización lenta generalmente son regiones de DNA

te
no repetitivas y casi todas las veces codificantes.

u
Según el grado de repetición las secuencias de DNA se clasifican en:

.g
w
A) DNA repetitivo: si están presentes en más de una copia.

w
B) DNA moderadamente repetitivo: si tienen un rango de reasociación moderado

w
e n
C) DNA altamente repetitivo: Representa la fracción de reasociación rápida y son
producto de la reasociación de secuencias cortas localizadas en tandem en
frecuencias de repetición múltiple.



os
En este grupo también se encuentra el DNA satélite que consiste de regiones cromosómicas
centroméricas inertes (no se transcriben).
El DNA microsatelite corresponde a fragmentos más cortos de DNA de alta asociación.

n
El DNA minisatélite o VTNR y las secuencias cortas forman parte de este DNA.

í ta
v is

x
Genes y genomas .m
o m
.c
Concepto fundamental: Definición: Complementario:
Gen Secuencia de DNA que codifica Contiene información
para un RNA funcional.
te extrínseca e intrínseca.
Genoma Conjunto de genes codificados
u
.g
en el DNA.
Secuencias no codificantes Secuencias regulatorias de la OriC, ARS, ACS, Intron,

w
duplicación, transcripción o
control epigenético.
Promotor, Terminador,
DNA espaciador
Densidad génica y genómica
w
Cistron
w
Unidad monogénica. Cis-trans (un promotor controla

Policistron
e n
Unidad poligénica dependiente
de un promotor.
la expresión de un gen).

Valor C
os Cantidad total de DNA en el
genoma
Paradoja del valor C
n No correspondencia entre el

í ta tamaño del genoma y el número
de genes.

v is

x
.m
On the fate of duplicated genes……

o m
e .c
u t
.g deletereous mutagenesis

w
w
Nonfunctionalization
w
Neofunctionalization Subfunctionalization

e n
os conservation

n
í ta
90% loose function
9% subfunctionalizatión
Lynch et al. (2001) Genetics

v is
1% neofunctionalization


x
Familias génicas .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
Tercera parte w
CONTROL e
n LA CROMATINA
DE
os
n
í ta
v is

x
.m
Organización del DNA Modelos de
o m
El bloque de construcción de la
en células eucariontes interacción
nucleosoma - DNA .c
cromatina es el nucleosoma

e
El DNA se asocia a *ricos en hélices
u t Es la unidad mínima de
construcción de cromatina,

.g
proteínas llamadas involucra todas las histonas
*formación de
HISTONAS excepto la H1.
heterodímeros:

w
H3-H4. H2A-H2B.
dimeros
Histonas H1
w*residuos de fosfato

w
interaccionan con las
histonas. Octameros
Histonas Estructura
nucleosomicas:
H2A, H2B, H3, H4
de la
cromatina
e n *interacciones
electrostaticas y
puentes de H.
(nucleosoma)
Cubre 200 pares de bases.

os Los extremos amino de
las histonas pueden ser
Collar de cuentas

n modificadas por enzimas:

ta
Eucromatina (A) Heterocromatina Acetilación, Metilación, Fosforilación.
solenoide
í
CROMOSOMA

v is Regiones de cromatina en metafase

Asas de cromatina

x
La subunidad que se repite en la estructura .m
de la cromatina es el nucleosoma
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os DNA
espaciador
165pb

n
ta
Los trabajos de A. Klug y colaboradores (1980) sobre la disposición de

í
las histonas en el nucleosoma le valieron el Premio Nobel de Química

is
(1982).

v

DNA x
.m
Nucleosoma
o m
.c
Fibra de 30 nm (300 Å) o
e
t
solenoide
u
.g
Asas o Bucles radiales de
w DNA

w
w
e n Las fibras de 30 nm se unen a

os un armazón proteíco en
regiones especificas llamadas
SAR [regiones asociadas con el
n armazón o regiones de unión a

ta
la matriz (MAR)].

í
v is

x
.m
CROMATINA
CONCEPTO CONCEPTO NECESARIO

Conjunto de ADN, histonas y
o m
CONCEPTO COMPLEMENTARIO

Se encuentran en el núcleo de
(solo presente en Eucariotas) proteínas.
.c
células eucariontes y constituyen el
cromosoma eucarionta.

e
HISTONAS Principal proteína presente en las
cromatinas.
u t
Tienen carga positiva.
Ricas en lisina y Argina
Consecuencia de genomas grandes

.g Proteínas mas conservadas en
eucariontes
NUCLEOSOMA
w
Conjunto de octamero de histonas
que involucran todas menos la H1
Cubre 200 pares de base

EUCROMATINA w
Representa la forma activa de la Esta diseminada por el resto del
cromatina.
w núcleo y aquí se encuentran la
mayoría de genes activos.
HETEROCROMATINA

e n
Representa la forma inactiva de la
cromatina.
Se localiza en la periferia del núcleo
y puede ser de dos tipos:
constitutiva y facultativa.

os
REGIONES Y TERRITORIOS NUCLEARES Nucleólos,
Dominios OPT,

n Cuerpo PcG

ta
Cuerpo PML,
Cuerpos de Cajal,

í
v is

x
Estructura del nucleonema .m
o m
.c Nucleolo

u te  No tiene membranas

.g
delimitantes.
 Es la estructura subnuclear

w más prominente.
 Producción y ensamblaje de las
w subunidades ribosomales.
w  Precursor de 45S

e n  Usa proteínas importadas del
citosol = RNP

FC: Centro Fibrilar
os
n
DFC: Componente denso fibrilar

ta
GC: Componente granular

í
v is

x
Cuerpos nucleares .m
o m
Cuerpos de Cajal:
e .c
u t
 Orgánulos esféricos nucleares presentes en células en alta proliferación
(tumorales), o metabólicamente activas con alta tasa transcripcional

.g
(neuronas).

w
 Ramón y Cajal las denominó “cuerpos accesorios nucleolares”, debido a su
asociación con el nucléolo en las neuronas.
w
w
 Su tamaño se sitúa entre 0.1 - 2.0 micrometros y su número es de entre
uno a cinco por cada núcleo, variando a lo largo del ciclo celular y entre los
diferentes tipos celulares.
e n
 Los cuerpos celulares “son posibles lugares de ensamblaje o modificación

os
de la maquinaria de transcripción del núcleo”.
 Se encuentran únicamente en los núcleos de plantas, animales y
levaduras.
n
í ta
v is

x
o m
.c
 Los dominios OPT se relacionan con nuevas síntesis de RNA polimerasa
e
u t
II y dominios que contienen proteínas relacionadas con la transcripción y
factores de transcripción TFIIH, Oct1, BRG1, E2F-1, estos pueden

.g
representar complejos de iniciación de transcripción incompletos, complejos
inhibitorios, o sitios del almacenamiento.

w
w
 El complejo grupo Polycomb (PcG, o cuerpo PcG) es una asociación

w
cromatina multiproteica relacionada con la represión estable de mutaciones
homeóticas, además de ser un complejo de represión transcripcional.

e n
os
n
í ta
v is

x
o m
 Las manchas -nuclear speckles- son estructuras intranucleares
e .c
u t
caracterizadas por concentraciones altas de pre-mRNA, aunque su función
es polémica, existe evidencia fuerte de que son sitios que unen piezas de

.g
almacenaje o ensamblaje.

w
 Cuerpos PML. Cuerpos nucleares promielocíticos, donde se sintetiza la

w
proteína PML (882 residuos de aa, 97,5 kDa), cuya su función principales la
supresión del crecimiento celular.
w
e n
 Posee otras funciones relacionadas con la regulación de genes e
implicación en las vías de supresión tumoral y, por tanto, de la inhibición del
crecimiento celular.

os
n
í ta
v is

x
Control de la expresión génica
o m
MEMORIA CELULAR: modificación química de la
cromatina

e .c
Mediante acetilación, fosforilación, que permiten
encender y apagar diferentes genes para formar un

DIFERENCIACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN CELULAR:
DIFERENCIACIÓ ESPECIALIZACIÓ t
tejido específico

u
Determina características estructurales y funcionales

.g
proceso de remodelación de la cromatina distintas
ENVEJECIMIENTO CELULAR: mediado por genes Lleva a 2 tipos de muerte: apoptosis y necrosis
CELULAS TOTIPOTENCIALES
w
CELULAS MULTIPOTENCIALES

w
w
CELULAS OLIGOPOTENCIALES
CELULAS DIFERENCIADAS
CELULAS ESPECIALIZADAS

e n
INSULATOR

os
ENHANCER

n
SILENCER

í ta
is
LCR

v

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
Cuarta parte w
DUPLICACIÓN e n Y REPARACIÓN
DEL DNA os
n
í ta
v is

x
¿Cómo es la replicación del DNA? .m
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
El oriC .m
o m
.c
 El origen de replicación bacteriano se denomina OriC y corresponde a 245
e
pb.

u t
 Tiene las siguientes características:
.g
 Es una secuencia rica en A y T. w
w
w
 Presenta 4 cajas de reconocimiento a DnaA (R1-R4 nonámeros repetidos).

e n
 Tiene 3 repeticiones de treceámeros que permiten la disociación del DNA.

os
 Posee secuencias palindrómicas GATC de reconocimiento para las
n
metilasas de Adenina (DAM)

í ta
v is

x
.m
5´ 3´

Proteina DnaA

o m
- multicomplejo (10-20)
- ATP

e .c
- se une a los repetidos de 9 pb del
OriC
u t
.g
- provoca la separación de las
cadenas de los repetidos de 13 pb
w
w Proteina DnaC

w - “escolta” la DnaB a las DnaA

e n Proteina DnaB (Helicasa)
- hexamero

os - ATP

n - “abrazadora” alrededor de cad.

ta
sencillas

í - se desplaza a lo largo del DNA para

v is separar las cadenas en el sentido 5´-3´


x
Inicio de la replicación .m
o m
Proteína: Funciones:
e .c
DnaA: 1.- Reconocimiento de OriC,

u t
2.- Curvatura, desestabilización y apertura del DNA,

.g
3.- Reclutamiento de DnaB y DnaC.

DnaB, DnaC w
1.- Helicasas que impiden la reasociación del DNA,
w
2.- Permiten el reclutamiento de SSB y de la DnaG
(primasa).
w
SSB
n
1.- Impide la reasociación de las hebras de DNA,
e
2.- Permite la liberación de DnaA (pre-primosoma)
DnaG

os 1.- Sólo se integra si DnaC ha sido retirado.
2.- Coloca el cebador de RNA. Define la formación

n del primosoma.
primosoma

í ta
v is

x
Crecimiento de DNA y RNA 5’⇨ m
.3’
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
Se requiere un extremo 3’-OH
libre para que ocurra el ataque

s
electrofílico sobre el alcohol.

o
n
El crecimiento de cada cadena

ta
es unidireccional.

í
La doble hélice crece de

is
manera bidireccional

v

x
Elongación de la replicación .m
o m
Proteína: Funciones:
.c
Hda/Ida:
DnaG
u te
Permiten que se retire las DnaA
Coloca el primer (iniciador, cebador, prímero) de 10-12

.g
nucleótidos de RNA sobre el molde de DNA.

w
Se requiere para dejar un extremo 3’-OH.
Dnapol III w
Toma el extremo 3’-OH dejado por la primasa y
wpolimeriza DNA en ambas cadenas (líder continua,

e n retrasada discontinua F. Okazaki).
Okazaki
F y x permiten la retirada de SSB.
Dnapol I (Rnasa)

o
Dnapol I (polimerasa)s Retira los fragmentos de RNA.
Rellena los huecos dejados por la actividad de RNAsa.

n
ta
Dna Ligasa Sella los fragmentos de Okazaki.

í
v is

x
.m
Hay dos propiedades importantes de las DNA POLIMERASAS:

FIDELIDAD Y PROCESIVIDAD
o m
FIDELIDAD:
e .c
El seguimiento exacto de la secuencia
u t
que sirve como molde.
.g
La actividad de exonucleasa 3’ 5’ de
la DNA polimerasa contribuye a la w
fidelidad pues tiene actividad correctora
w
(proofreading).
w
PROCESIVIDAD:
e n
os
La capacidad de una DNA polimerasa de elongar una cadena de DNA por
muchos nucleótidos antes de disociarse del complejo que forma con el sustrato.

n
La DNA polimerasa I tiene una procesividad baja. Es distributiva.

í ta
La DNA polimerasa III tiene una procesividad alta.

v is

x
.m
La DNA polimerasa III está compuesta por varias subunidades
Subunidad : 129 kDa, tiene actividad de DNA polimerasa

Subunidad : 27.5 kDa, tiene actividad de exonucleasa 3’ 5’
o m
Subunidad : 41 kDa, se une al DNA. Es el factor de procesividad
e .c
Subunidad : Factor de dimerización
u t
.g
Subnidad : cargado de la hebra de DNA.

w
w
w
e n Permiten que
se retire SSB

os
n
í ta
En ausencia de la subunidad , la DNA Pol III tiene muy baja procesividad, pues se

v is
disocia del molde


x
Termino de la replicación .m
m
o TerC
.cel avance los
 El fin de la replicación es mediada por secuencias
ricas en A y T que pueden retrasar
u te Ter y Tus que
replisomas debido a la unión de proteínas T
muestran una unión cooperativa.g DNA.
al
w
w
 La metilación-desmetilación del OriC permite controlar
w
los ciclos de inicio de cada replicación del DNA
procarionte.
e n
o
 La disponibilidad
s de las DnaA y los demás factores que
n
ta
forman el pre-primosoma constituyen un mecanismo de
í
regulación.

v is

x
Eucariotas = más genoma (DNA + proteína) .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n oriC

os
n
ta
Ter

í
v is

x
.m
Tres características comunes de los orígenes de
o m
replicación de procariontes y eucariontes
e .c
u t
.g
1) Son segmentos de DNA singulares que contienen múltiples secuencias
repetidas cortas

w
w
2) Estas unidades repetitivas cortas son reconocidas por proteínas

w
multiméricas ORC (origin recognition complex) que reconocen regiones ARS

replicación
e n
(Autonomously Replicating Sequence) que se unen al origen para iniciar la

os
3) Las orígenes de replicación suelen ser regiones ricas en AT, lo que facilita

n
la desnaturalización del duplex de DNA (menos energía).

í ta
v is

x
.m
Eucariontes Inferiores - Secuencia de replicación autónoma
de S. cerevisiae: ARS (Autonomously Replicating Sequence)

o m
5´- (A/T)TTTAT(A/G)TTT(A/T) -3´
e .c
u t
A B1
.g
B2 B3

w
ARS consensus sequence (ACS) w
w
e n
- mutaciones puntuales inhiben el inicio de la replicación
- Sitio de unión del ORC (Origin Recognition Complex), 6

os
proteínas que forman la maquinaria de iniciación de la replicación)

n
ta
- cada 40 kb

í
- aprox. 400 orígenes de replicación en los 17 cromosomas de S. cerevisiae

v is
- activación sucesiva de las diferentes ARS: regulación


Xenopus
Cdc6 + Cdt1 x
ORC (6 proteínas)
.m
o m
origen
e .c
u
síntesist
.g
ciclinas y
activación
Degradación Cdk
ciclinas
G1
w Helicasas Mcm2-7
Ciclina E/Cdk2 >> Inhibe unión de M/G2 w
Mcm2-7 (Cdc6) w S
- Fosforilación Cdc6
Germinina >> secuestra Cdt1

e n P
y liberación
- Fosforilación ORC y
P

os P
Mcm2-7
-Associación Cdc45

n
í ta
P P

v is P
Cdc45
P

x
Control positivo de la replicación en eucariontes
.m
1.- Acumulación de proteínas o m
“permisivas” en el núcleo en G1:
e .c
- CDC-6 y CDT-1, las cuales se unen al
ORC y reclutan las helicasas MCM
u t
- helicasas MCM se unen al DNA y
.g
catalizan su desenrollamiento
w
w
2.- Una vez que empieza la replicación
w
en la fase S:
- CDC-6 y CDT-1 se despegan del ORC
e n
(por fosforilación)

os
- MCM progresan con el avance de la
n
ta
horquilla de replicación

í
v is

x
Control negativo de la replicación en eucariontes
.m
o m
.c
• En la célula en fase M/G2 se impide la activacion del ORC, a través de ctd1 y el
reclutamiento de las helicasas MCM a las nuevas cadenas de DNA.
•Por tanto no se puede iniciar la replicación. t e
u
.g Complejo

- Ciclina Cdc6, regulador w pre-replicativo

positivo no fosforilado
w
w
(Expresión alta en G1)
- Ctd1

e n Helicasa Mcm2-7

os
n
ta
• En G1, la germinina es degradada, de tal manera que el DNA de la célula

í
pueda responder al control positivo por las proteínas permisivas y iniciar su

v is
replicación


cadena en extensión, incompleta x
AACCCC-5’
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ .m
TELOMERASA
Cromosoma telomero cadena molde
o m
.c
Telomerasa con
templado
AACCCC-5’
3’
ACCCCAAC
5’ de RNA
t e
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’
u Elongación

.g extremo 3’
por la
3’ 5’ w telomerasa
AACCCC-5’ ACCCCAAC
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ w
w
e n
Primer RNA
CCAAC
AACCCC-5’
s
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’
o
Adición primer RNA

n
ta
Extensión

í  DNA polimerasa cadena

is retrasada por
AACCCC-5’ CCCAACCCCAACCCCCAAC-5’
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ la polimerasa
v

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
DAÑO EN EL e n DNA
os
n
í ta
v is

x
AGENTES INDUCTORES DE DAÑO .m
o m
Físicos:
.c
•Radiación ultravioleta
•Radiación ionizante u te
.g
•Radiación nuclear w
Químicos: w
•Agentes químicos w
•Hidrocarburos e n
os
•Quimioterapéuticos
n
ta
•Radicales libres
í
v is

x
Radiación ultravioleta (200-300nm)
.m
1

o m
.c Entrecruzamiento covalente de

te
pirimidinas adyacentes en la
misma cadena de DNA.
u Generalmente son timinas.

.g
w
w
w
e n
os
n
También se puede generar el

ta
“fotoproducto 6-4”

í
v is

x
.m
Radiaciones ionizantes: Rayos X y rayos gamma. 2

o m
.c
Ionizan moléculas que rodean al DNA radicales
libres

t e
u
.g
algunos contienen oxígeno que tienen un electrón desapareado. Son especies
altamente reactivas y pueden atacar la molécula del DNA causando rupturas en
una o en las dos cadenas.
w
w
También pueden w
modificar
químicamente una base,
guanina.
e ncomo la

s
Generación de 8-oxo-guanina.
o
n
Causa transversiones: GC -> TA

í ta
v is

x
.m
3
Radiación nuclear

o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
Enlaces covalentes O-P
os
n
í
Extremos romosta Translocaciones Cáncer
v is

x
.m
4
Modificación de bases en el DNA

o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
is
Las desaminaciones pueden ser espontáneas o inducidas.

v

x
.m
Modificación de bases en el DNA: Desaminación por ácido nitroso. 4

o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
Desaminación de citosina
genera uracilo
Desaminación de 5-metil
citosina genera timina

v is

x
.m
4

o m
e .c Tipos de Daño al

u t DNA. Alquilación.

.g
w
w
w
e n
Metilación o acetilación de las bases en los átomos (O/N) que
participan en la formación de puentes de H, desestabiliza la doble
s
hélice de DNA y hace esa zona susceptible a mutación.
o
n
La presencia de estas regiones dañadas puede causar detención

ta
de la replicación, o si ésta continúa, está sujeta a errores.
í
v is

Efectos del daño al DNA x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
Veamos la contraparte al daño

v is

x
Daño en el DNA .m
CONCEPTO CONCEPTO NECESARIO
o m
CONCEPTO COMPLEMENTARIO

Mutación Alteración o cambio en la información 
genética (genotipo) de un ser vivo.
.c
Alteración Espontánea: se producen de forma

e
natural o normal en las poblaciones

Causados por:


u t
Alteración Inducida: surgen como consecuencia
de la exposición a mutágenos químicos o fisicos

.g
• Errores durante los procesos de Cambios tautoméricos - Formas alternativas
Alteraciones Espontáneas
replicación, recombinación o isoméricas de las bases nitrogenadas que
reparación del DNA.
• Cambios químicos espontáneos
w cambian el patrón de apareamiento normal.
depurinación, desaminación y oxidación de

Alteraciones Inducidas Causados por: w 
Bases.
Modificación de Bases en DNA
• Agentes químicos
• Agentes físicos w 
(desaminantes, alquilantes)
Rayos UV (dimeros de T), Ionizante (radicales

Reparación del DNA
célula, e n
Es un proceso constante en la
esencial para su
libres), Nuclear (extremos romos)
Mecanismos de Reparación:

os
supervivencia ya que protege al
genoma de daños y mutaciones
Directa
Apareamiento
NER - Reparación por Escisión de Nucleótido

n
dañinas.
Recombinación

ta
VER Reparación por Escisión de Base

í
v is

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
REPARACIÓN e n DEL DNA
os
n
í ta
v is

x
Mecanismos de Reparación
.m
o m
Glucosilasas

e .c
u t RnasaH, Dnapol I,
Dnapol ligasa

.g u.v.rABC
w
w RecA, RAD51

w Glucosilasas

e n
os
n
í ta
v is

x
1. Reparación directa: Fotorreactivación
.m
o m
.c
u te
.g
w Fotoliasas
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
2. Actividad de las Glucosilasas (BER) .m
o m
.c
u te
.g
w ¿Cuál OH es?
w ¿1’, 2’, 3, 5’?

w Esto lo responden

e n hasta los que no
son “masters”.

os
n
í ta
v is

x
3. Reparación de apareamientos erróneos (MMR)
.m
o m
.c
u te 1

.g 1. Reconocimiento de la lesión

w MutSalfa: AE, ins/del (2-8)
MutSbeta: ins/del (1-16)
w
w 2. Act. ATPasa MutSalfa libera el AE

e n PCNA
RPA- SSDNA
3. Discriminación de la hebra (Okazaki)

os 4. Excisión y síntesis de reparación

n
í ta
v is

4. Reparación de excisión de nucleótidos x
.m
o m
NER
. cAcoplada a
NER-TCR
Genómica Global
u te transcripción
1.Reconocimiento XPC/HR23B
2. Entrada del factor TFIIH a la .g
Lesión
w
3. Ensamblaje del complejo NER
4. Helicasas actúan y XPA-RPA w
Interactúan con la lesión
w
n
5. Endonucleasas:XPG y F
6. Remoción 25-32 n
7. Liberación complejo
e
8. Síntesis y ligación

os
n
í ta
v is

x
.m
5. uvrABC o m
e .c
Mecanismo resumido:

u t
1.- UvrA se une al DNA en la región
.g
dañada.
w
2.- UvrB/UvrC tienen actividad de
w
endonucleasa y corta en los lados
adyacentes de la cadena liberando un w
oligonucleótido de unos 12-13 nts de
largo.
e n
una DNA polimerasa I y
os
3.- La región “vacía” es rellenada por

n
ta
4.- Sellada por una DNA ligasa.

í
v is

x
.m
6. Recombinación Homóloga

o m
e .c
u t
.g
•Eucariontes
•Libre de error
•Fase S y G2
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
Intercambio de cadenas mediado
por REC A O RAD51 (sistema SOS)
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
Ruptura

o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

7. Reunión de extremos no homólogos x
.m
o m
e .c
•Mamíferos u t
•Predispone al error
•Fase GO/G1 .g
w
Exonucleasa ssDNA

w
w
e n
os
n
í ta
v is

Bloque 4. Genética y Biología Molecular

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