ADN Y ARN

1. Unidad N° 4
ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN CELULAR
Sub-Unidad N° 4.1
MATERIAL GENÉTICO
ADN - ARN
Organización y Función
Prof. Dra. María Julia Cambiasso
2024

2. Unidad N° 4
ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN CELULAR
•Alberts B. y otros. Introducción a la Biología Celular.
3ra ed. Madrid: Médica Panamericana, 2011. (Capítulo 2, 5, 6,7)
• Curtis, H. y otros. BIOLOGÍA 7° ed. Bs.As. Editorial Panamericana,
2008 (capitulo 9, 10)
• Audesirk, T. y otros. Biología, la vida en la tierra. 9na ed. Mexico:
Pearson, 2013. (Capítulo 2, 11, 12)

3. Biblioteca Digital FO-UNC
BIDI
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4. - Sistemas altamente ORGANIZADOS y abiertos, que
intercambian materia y energía con el medio
- Responden a los cambios ambientales
- manteniendo el equilibrio interno,
- cumplen ciclos vitales de acuerdo a un programa genético y
se reproducen originando seres semejantes a ellos,
- pero a lo largo del tiempo biológico experimentan cambios
que les permiten evolucionar a formas que mejor se adapten
a las exigencias ambientales

5. ORGANIZACIÓN
CELULAR

6. CÉLULA
Membrana
plasmática
Citoplasma
Material Genético

7. a
través
Equilibrio dinámico
PSEA
Proceso Salud-Enfermedad-Atención
Relaciones Temática Biología Celular B

8. La vida depende de la capacidad
de las células para almacenar,
reparar, traducir y transmitir de
una generación a otra, las
instrucciones necesarias para
formar y mantener un organismo
vivo.

9. ¿Qué tipo de instrucciones?
¿Cómo se organiza físicamente esa
información?
Ácido desoxiribonucleico
ADN
Genes
Secuencia de Nucleótidos

10. ¿Qué tipo de instrucciones?
Instrucciones para producir proteínas
❖Unidades para las estructuras celulares
❖Forman enzimas que catalizan reacciones
químicas
❖Regulan la expresión génica
❖Permiten a las células moverse y
comunicarse entre sí

11. ¿Cómo se organiza físicamente esa
información?
• Las instrucciones están en los genes
• Los genes se transportan en los cromosomas
• Los cromosomas contienen ADN y proteínas
• El ADN contiene la información genética
(genes)
• El ADN esta formado por una doble cadena de
nucleótidos

12. El ADN está formado por una
doble cadena de nucleótidos

13. Nucleótidos
Desoxiribosa
1’
2’
3’
4
5’

14. Adenina (A) Guanina (G)
Uracilo (U) Timina (T) Citosina (C)
BASES NITROGENADAS PÚRICAS
BASES NITROGENADAS PIRIMÍDICAS

15. Solo el modelo propuesto por
Watson y Crick para la estructura del
ADN, explica como se almacena y
trasmite la información genética

16. Fósforo
Carbonos en
el “esqueleto”
de azúcar-
fosfato
Hidrógeno
Oxígeno
Bases
Surco menor
Surco mayor
3,4 nm
0,34 nm
2 nm
Cadena
azúcar fosfato
Las bases forman
uniones
horizontales
Cadenas con
dirección opuesta
5
1953

18. Semiconservativa
DUPLICACIÓN o REPLICACIÓN del ADN

19. Duplicación o Replicación del ADN
ADN polimerasa: cataliza la adición de nucleótidos al extremo 3’ de la
cadena de ADN en crecimiento

20. TTAGGG

21. REPARACION DE
ERRORES
✓Primero se elimina la
base del nucleótido
mal pareado
✓Luego se elimina la
pentosa fosfato
✓Se ubica el nucleótido
correcto

22. Semiconservativa
Bidireccional
DUPLICACIÓN o
REPLICACIÓN del ADN

23. Discontinua
REPLICACIÓN
Origen de
replicación

24. ❖Único Origen de Replicación
REPLICACIÓN EN PROCARIOTAS
❖Bidireccional (excepto en plásmidos)
❖ADN circular, 1 sola molécula

25. DIBUJO Y MICROFOTOGRAFÍA DE UNA BACTERIA
Pared
celular
Membrana
plasmática
Ribosomas
Nucleoide
(región con ADN)
5 µm
Escherichia coli (E. coli)

26. Material genético en bacterias
ASOCIADO A PROTEINAS NO HISTONICAS
(no tiene la estructura de un cromosoma eucariótico)

27. La totalidad de la información contenida en el ADN
de un organismo, constituye su
GENOMA
PROYECTO GENOMA HUMANO (1990-2003)
Descifrar el código genético contenido en los 23p cromosomas
PROYECTO MICROBIOMA HUMANO (2008-actualidad)
Caracterizar las comunidades microbianas encontradas en diversas
localizaciones del cuerpo humano para determinar las posibles
correlaciones entre los cambios del microbioma y el estado de salud

28. ¿Cómo se
condensa el
ADN en el
Cromosoma
Eucariota?

30. Núcleo interfásico

31. CROMATINA
CROMOSOMA
MITÓTICO
Etapas
de
la
Condensación
cromósomica

32. Nucleosoma
Unidad de empaquetamiento de la cromatina
Cada nucleosoma contiene 200 pb de ADN y un
octamero de proteínas histonicas

34. La estructura de la cromatina es dinámica
Regulación
Génica
Metilación del ADN: silenciamiento
Acetilación de histonas: expresión

38. Y
X
A B
1 2 3 4 5
C
6 7 8 9 10 11 12
D E F
16 17 18 19 20
13 14 15
G
21 22
Y
X
A B
1 2 3 4 5
C
6 7 8 9 10 11 12
D E F
16 17 18 19 20
13 14 15
G
21 22
CARIOTIPO
El estudio del cariotipo permite detectar anomalías cromosómicas asociadas a
trastornos hereditarios y ciertos tipos de cáncer

40. Según numero y tipo de
cromosomas
❑ Células somáticas - DIPLOIDES
46 cromosomas: 44 autosómicos
2 sexuales (XX o XY)
❑ Células sexuales - HAPLOIDES
23 cromosomas: 22 autosómicos
1 sexual (X o Y)

41. La función mas importante de los
cromosomas es transportar los genes
¿Qué es un Gen?
Unidad funcional de la herencia
Es un segmento de ADN que contiene
instrucciones para producir una proteína
particular o una molécula de ARN

43. ✓ Tipos de ADN
* Secuencias largas no repetitivas / Genes
(transcribe)
* Secuencias cortas repetitivas
(no transcribe)
* Secuencias moderadas
✓ Secuencias especializadas
* Orígen de duplicación
* Forman el centrómero
* Forman el telómero

44. CÉLULAS
ORGANIZACIÓN
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO
(ADN)

45. ¿Cómo hacen las células para
decodificar y utilizar la
información genética?

46. Flujo de la Información
Genética

47. Del ADN al ARN
TRANSCRIPCIÓN

48. ARN
• Simple cadena polinucleotídica
• Nucleótidos=ribonucleótidos
• T es substituida por U
• Plegamiento de la cadena => funciones
• Diferentes funciones (estructural,
catalítica)
• Nucleótidos=ribonucleótidos
• T es substituida por U
• Plegamiento de la cadena => funciones
• Diferentes funciones (estructural,
catalítica)
• Plegamiento de la cadena => funciones
• Diferentes funciones (estructural,
catalítica)
•
• Diferentes funciones (estructural,
catalítica)

49. TRANSCRIPCIÓN
Muchas copias de ARN pueden ser producidas a partir del mismo gen

50. TRANSCRIPCIÓN

51. ARN polimerasa
gen mediano (1500pb)
• 50 seg. transcribe el gen completo
• hasta 15 polimerasas transcribiendo
el mismo gen
• 1 h => 1000 transcriptos
• Tasa de error: 1:104 nucleótidos
copiados

52. Tipos de ARN producidos por las
células
ARN FUNCIÓN
ARNm Codificar proteínas
ARNr Formar parte de la estructura del ribosoma y
participar en la síntesis de proteínas
miARN Regular la expresión génica
ARNt Utilizados en la síntesis proteíca como
adaptadores entre el ARNm y los aminoácidos
Otros ARN
pequeños
Utilizados en el corte y empalme del transcripto
primario, el transporte de proteínas hacia el RE
y otros procesos celulares

53. ARNm
• Agregado del casquete 7-metil guanosina (cap) en el extremo 5’
(~después de 25 nucleótidos).
•Poliadenilación del extremo 3’ (cola de poli A)
ESTABILIDAD / EXPORTACIÓN / IDENTIFICACIÓN
• Corte de Intrones y Empalme de Exones

54. INTRONES: secuencias intermedias (80 a
10000 nucleótidos) NO codificantes
EXONES: Secuencias codificantes o
secuencias expresadas (solo 5%)

55. ¿Cómo hace la célula para determinar
que partes del transcripto primario deben
ser eliminadas por corte y empalme?
RNA nucleares pequeños reconocen los límites
del intrón y participan en los procesos químicos de
corte y empalme

56. Corte y empalme alternativo
Ejemplo
60% genes humanos experimentan corte
y empalme alternativo
ARNm músculo estriado
ARNm músculo liso
ARNm fibroblasto
ARNm fibroblasto
ARNm cerebro

57. Transporte del ARNm maduro
al citoplasma

58. ARNr
El nucleólo es la fábrica de ARNr

59. Maduración del ARNr
Corte

60. Ribosoma procariota Ribosoma eucariota
Asociación a proteínas

61. MADURACIÓN
DEL
ARNr

62. ARNt
• 80 nucleótidos
• Remoción de intrones
• Plegamiento por apareamiento de bases / puente hidrógeno
• Activación: aminoacil-ARNt sintetasa
• Anticodón

63. Transcripción
Procariotas Eucariotas
• Citoplasma
• 1 ARN polimerasa
• No hay maduración
• Traducción acoplada
• ARNm policistrónico
• Núcleo
• 3 ARN polimerasa
• Maduración
• Traducción sucesiva
• ARNm monocistrónico