BIOLOGIA MOLECULAR Y CELULAR: ALGUNOS CONCEPTOS BASICOS.

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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 G 1 (gap) G 2 (gap) G 0 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 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:  -hélice (10-15 aa), lámina  (3-10 aa)  Terciaria: estructura ensamblada topológicamente estable. intreracciones SH (puentes disulfuro), H-H Cuaternaria: asociación de subunidades. ej: Hemoglobina: 2  - 2  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

18

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

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)