Universidad San Sebastián
  Facultad de Ciencias de la Salud
         Tecnología Médica




 Generalidades
Ácidos Nucleicos



  Prof. TM Enrique Guzmán
Donde proviene el anillo
       purinico
Anillo pirimidico




aspartato
Ácido Ribonucleico   Ácido Desoxiribonucleico
Los ácidos nucleicos son heteropolímeros de nucleótidos
La unión entre el azúcar y la base nitrogenada se realiza entre un enlace glucosídico
El grupo Fosfato es un ácido fuerte…. De ahí el nombre de ácidos nucleicos…
Síntesis      Síntesis por
    por         Nucleótidos
dehidratación    trifosfatos
Cálculo del cambio de energía Libre (ΔG°’):




 Nucleosido trifosfato + Agua               nucleósido monofosfato       -31KJ/mol
                                                         + pirofosfato


 Cadena polinucleótida(N)                   cadena polinucleótida(N+1)   +25KJ/mol
                      + nucleósido monofosfato             + Agua

 Cadena polinucleótida(N)                  Cadena polinucleótida (N+1)   -6KJ/mol
                     + nucleósido monofosfato           + pirofosfato



                     Reacción Termodinámicamente Favorable
ESTRUCTURA PRIMARIA DE LOS
        ACIDOS NUCLEICOS
a. Poseen un sentido o
  direccionalidad
  – Grupo Fosfato en el
    extremo 5’
  – Grupo Hidroxilo en el
    extremo 3’




                            H
Formas para describir la secuencia
        de nucleótidos
           A            T            A         C         G         T
               3’           3’        3’        3’        3’           3’

       P            P            P         P         P         P            OH

           5’           5’           5’        5’        5’        5’

La imagen nos muestra:

•   Secuencia de nucleótidos
•   Enlaces fosfodiéster
•   Grupo P en su extremo 5’ y Grupo OH en su extremo 3’
•   Tipo de ácido nucleico involucrado
b. Las cadenas polinucleótidas poseen
  individualidad. Dado por la secuencia de
  sus nucleótidos.




        Estructura Primaria de los ácidos nucleicos
- Si se asume que los enlaces fosfodiester
  unen un OH 3’ y un P 5’, se puede usar:
             pApTpApCpGpT

- Pero, si solo nos interesa la secuencia de
  nucleótidos…
                  ATACGT

POR LO TANTO, SE ASUME POR CONVENCION QUE A LA IZQUIERDA
        VA EL EXTREMO 5’ Y A LA DERECHA EL EXTREMO 3’
ESTRUCTURA SECUNDARIA
             DEL ADN
Modelo de Watson y Crick,

- El ADN es una doble cadena de forma Helicoidal.
- La doble hélice se puede estabilizar mediante puentes de hidrógeno, entre
las bases nitrogenadas de las cadenas opuestas.
- Los pares de bases nitrogenadas son A-T y C-G
Entre cada par de bases
la rotación en el eje es de 36°, que
es 1/10 de 360°, por lo tanto en
cada vuelta en su eje, hay
10 pares de bases




La distancia entre los pares de
bases es de 0,34nm.
Surco secundario:
acceso al armazón de Azúcar



Surco primario:
Acceso al armazón de bases nitrogenadas
Ambas secuencias son anti-paralelas

               5’  3’
               3’  5’

Ambas secuencias son complementarias

         5’- A T T C G C A -3’
         3’- T A A G C G T -5’
Que ambas cadenas sean complementarias, fundamenta LA REPLICACIÓN.

 Cada cadena actúa como molde para una nueva cadena complementaria
Teorías
Replicación
ESTRUCTURAS ALTERNATIVAS
 DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
 Existen 2 formas principales de estructura secundaria del ADN,
 A y B; siendo la B, la forma que se encuentra al interior de la célula.
La forma A, se observa en los híbridos de DNA-RNA o RNA-RNA
      Esto se debe al grupo OH de la ribosa en la posición 2
Parámetros de las hélices
             polinucleotídicas




Rise = elevación
Pitch = Paso
ESTRUCTURA DE LOS POLINUCLÉOTIDOS DE
       UNA SOLA CADENA: RNA




Ovillo aleatorio                     Formación de una
                   Estructura de
                                    Horquilla en la región
                   Bases apiladas
                                    Autocomplementaria
Ejemplo:

ARN transferencia
FUNCIONES BIOLOGICAS DE
 LOS ACIDOS NUCLEICOS
TRANSCRIPCIÓN
TRADUCCIÓN
ESTABILIDAD DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
La “temperatura de melting” o “temperatura de fusión” (Tm), corresponde a la
Temperatura donde se encuentra el 50% del ácido nucleico desnaturalizado.
• La Tm depende del contenido (C+G), puesto
   que este par de bases posee 3 puentes de
  hidrogeno; y del contenido (A+T), puesto que
      este par de bases posee 2 puentes de
                    hidrógeno.
Problemas
• Se analiza un ácido nucleico vírico y se
  observa que tiene la siguiente
  composición de bases, en porcentaje
  molar: A=32, G=16, T=40, C=12.
¿Qué conclusión puede extraerse de
  inmediato acerca de este ácido nucleico?
Adn, por que tiene timidina, es de una sola
  hebra por que esta en distinto porcentaje
  que su base a-t
• Dada la siguiente secuencia:
          5’- ATT GCG GGT AAC GCT -3’
          3´-TAA CGC CCA TTG CGA -5´
 Escriba la secuencia complementaria
- Suponga que sabe que la cadena de arriba
  tiene fosfato en ambos extremos. Escriba la
  secuencia para indicar este hecho utilizando
  una nomenclatura aceptada.
- pApTpT
- Escriba la secuencia del RNA complementario
  de la cadena mostrada.
• Un determinado ADN
  de doble cadena tiene
  un punto de fusión de
  94°C en las
  condiciones utilizadas
  en la siguiente figura:

• Estime la
  composición de
  bases (en % molar)
  de este ADN.
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 Generalidades
Ácidos Nucleicos



  Prof. TM Enrique Guzmán

Clase 23 Generalidades Ac Nucleicos

  • 1.
    Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud Tecnología Médica Generalidades Ácidos Nucleicos Prof. TM Enrique Guzmán
  • 7.
    Donde proviene elanillo purinico
  • 9.
  • 13.
    Ácido Ribonucleico Ácido Desoxiribonucleico
  • 14.
    Los ácidos nucleicosson heteropolímeros de nucleótidos
  • 16.
    La unión entreel azúcar y la base nitrogenada se realiza entre un enlace glucosídico
  • 17.
    El grupo Fosfatoes un ácido fuerte…. De ahí el nombre de ácidos nucleicos…
  • 18.
    Síntesis Síntesis por por Nucleótidos dehidratación trifosfatos
  • 19.
    Cálculo del cambiode energía Libre (ΔG°’): Nucleosido trifosfato + Agua  nucleósido monofosfato -31KJ/mol + pirofosfato Cadena polinucleótida(N)  cadena polinucleótida(N+1) +25KJ/mol + nucleósido monofosfato + Agua Cadena polinucleótida(N)  Cadena polinucleótida (N+1) -6KJ/mol + nucleósido monofosfato + pirofosfato Reacción Termodinámicamente Favorable
  • 20.
    ESTRUCTURA PRIMARIA DELOS ACIDOS NUCLEICOS a. Poseen un sentido o direccionalidad – Grupo Fosfato en el extremo 5’ – Grupo Hidroxilo en el extremo 3’ H
  • 21.
    Formas para describirla secuencia de nucleótidos A T A C G T 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ P P P P P P OH 5’ 5’ 5’ 5’ 5’ 5’ La imagen nos muestra: • Secuencia de nucleótidos • Enlaces fosfodiéster • Grupo P en su extremo 5’ y Grupo OH en su extremo 3’ • Tipo de ácido nucleico involucrado
  • 22.
    b. Las cadenaspolinucleótidas poseen individualidad. Dado por la secuencia de sus nucleótidos. Estructura Primaria de los ácidos nucleicos
  • 23.
    - Si seasume que los enlaces fosfodiester unen un OH 3’ y un P 5’, se puede usar: pApTpApCpGpT - Pero, si solo nos interesa la secuencia de nucleótidos… ATACGT POR LO TANTO, SE ASUME POR CONVENCION QUE A LA IZQUIERDA VA EL EXTREMO 5’ Y A LA DERECHA EL EXTREMO 3’
  • 24.
    ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN Modelo de Watson y Crick, - El ADN es una doble cadena de forma Helicoidal. - La doble hélice se puede estabilizar mediante puentes de hidrógeno, entre las bases nitrogenadas de las cadenas opuestas. - Los pares de bases nitrogenadas son A-T y C-G
  • 25.
    Entre cada parde bases la rotación en el eje es de 36°, que es 1/10 de 360°, por lo tanto en cada vuelta en su eje, hay 10 pares de bases La distancia entre los pares de bases es de 0,34nm.
  • 26.
    Surco secundario: acceso alarmazón de Azúcar Surco primario: Acceso al armazón de bases nitrogenadas
  • 27.
    Ambas secuencias sonanti-paralelas 5’  3’ 3’  5’ Ambas secuencias son complementarias 5’- A T T C G C A -3’ 3’- T A A G C G T -5’
  • 28.
    Que ambas cadenassean complementarias, fundamenta LA REPLICACIÓN. Cada cadena actúa como molde para una nueva cadena complementaria
  • 29.
  • 30.
    ESTRUCTURAS ALTERNATIVAS DELOS ACIDOS NUCLEICOS Existen 2 formas principales de estructura secundaria del ADN, A y B; siendo la B, la forma que se encuentra al interior de la célula.
  • 31.
    La forma A,se observa en los híbridos de DNA-RNA o RNA-RNA Esto se debe al grupo OH de la ribosa en la posición 2
  • 32.
    Parámetros de lashélices polinucleotídicas Rise = elevación Pitch = Paso
  • 33.
    ESTRUCTURA DE LOSPOLINUCLÉOTIDOS DE UNA SOLA CADENA: RNA Ovillo aleatorio Formación de una Estructura de Horquilla en la región Bases apiladas Autocomplementaria
  • 34.
  • 35.
    FUNCIONES BIOLOGICAS DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
  • 36.
  • 37.
  • 38.
    ESTABILIDAD DE LOSACIDOS NUCLEICOS
  • 39.
    La “temperatura demelting” o “temperatura de fusión” (Tm), corresponde a la Temperatura donde se encuentra el 50% del ácido nucleico desnaturalizado.
  • 40.
    • La Tmdepende del contenido (C+G), puesto que este par de bases posee 3 puentes de hidrogeno; y del contenido (A+T), puesto que este par de bases posee 2 puentes de hidrógeno.
  • 41.
    Problemas • Se analizaun ácido nucleico vírico y se observa que tiene la siguiente composición de bases, en porcentaje molar: A=32, G=16, T=40, C=12. ¿Qué conclusión puede extraerse de inmediato acerca de este ácido nucleico? Adn, por que tiene timidina, es de una sola hebra por que esta en distinto porcentaje que su base a-t
  • 42.
    • Dada lasiguiente secuencia: 5’- ATT GCG GGT AAC GCT -3’ 3´-TAA CGC CCA TTG CGA -5´ Escriba la secuencia complementaria - Suponga que sabe que la cadena de arriba tiene fosfato en ambos extremos. Escriba la secuencia para indicar este hecho utilizando una nomenclatura aceptada. - pApTpT - Escriba la secuencia del RNA complementario de la cadena mostrada.
  • 43.
    • Un determinadoADN de doble cadena tiene un punto de fusión de 94°C en las condiciones utilizadas en la siguiente figura: • Estime la composición de bases (en % molar) de este ADN.
  • 44.
    Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud Tecnología Médica Generalidades Ácidos Nucleicos Prof. TM Enrique Guzmán