Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular.

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1 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Plan de mejoras jurisdiccional para la educación Técnico - Profesional BIOTECNOLOGÍA APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR Introducción al estudio del DNA Dr. Pedro Darío Zapata Laboratorio de Biotecnología Molecular FCEQyN - UNaM

2 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Bioquímica Biología Celular Genética Biología Molecular Síntesis de urea (Wöhler) Fermentación (Buchner) Cristaliza ureasa (Sumner) Glucólisis (Embden - Meyerhof) Células (Hooke) Cromosomas (Fleming) Teoría Celular (Schleiden - Schwann) Herencia (Mendel) Microscopio electrónico Genética de Drosophila (Morgan) DNA (Miescher) Tinción DNA (Fuelgen) DNA trtanucleótidos (Levene) Ciclo de Krebs DNA porta información (Avery - Mc Leod – Mc Carty) DNA porta información (Heshey -Chase) Modelo de Watson y Crik Proyecto Genoma Humano 50 años

3 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Estructura primaria del DNA A C G T

4 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Estructura secundaria del DNA Modelo de Watson y Crick, 1953 Reglas de Chargaff Purinas = Pirimidinas A+G / T+C = 1 A = T y G = C A/T = 1 G/C = 1 Rayos X

5 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Propiedades del B-DNA Antiparalelismo Antiparalelismo Complementariedad Complementariedad 5’- ATCGGGCTATTAGGGCTACG - 3’ 3’- TAGCCCGATAATCCCGTAGC - 5’ 5’3’ A T G C 5’ 5’ 3’ 3’ RPRP RPRP RPRP RPRP PRPR PRPR PRPR PRPR 3’ 5’ 3’ 5’

6 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Modelo Propiedades del B-DNA surco mayor surco menor CG Medidas Diámetro constante (2,7 nm) Diámetro constante (2,7 nm) Doble periodicidad (10,4 pb/vuelta) Doble periodicidad (10,4 pb/vuelta) Bases perpendiculares al eje (88,8º) Bases perpendiculares al eje (88,8º) Hélice dextrógira (34,6º por base) Hélice dextrógira (34,6º por base) Paso: 3,54 nm/vuelta - 0,4 nm/pb Paso: 3,54 nm/vuelta - 0,4 nm/pb

7 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Propiedades del B-DNA Hidrofílicas Hidrofóbicas (apilamiento) Puentes de hidrógeno

8 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Hidrofílicas Hidrofílicas Comportamiento ácido Comportamiento ácido Propiedades del B-DNA en disolución Viscosidad Viscosidad Reactividad Reactividad Absorbancia UV Absorbancia UV Temperatura Temperatura

9 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Consecuencias biológicas del modelo  El material genético es capaz de almacenar la información genética de un individuo.  El material genético es sensible a mutaciones o a cambios permanentes en su información.  El material genético es replicado con precisión.  El material genético es expresado como un fenotipo.

10 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Alomorfos del DNA Luque y Heráez: Biología Molecular e Ingeniería Génica. Harcourt, 2000.

11 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) El DNA en células procariotas y eucariotas

12 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Estructura de orden superior CONDENSACIÓN SUPERENROLLAMIENTO Topoisomerasas tipo I Topoisomerasas tipo II Topoisomerasas tipo II EMPAQUETAMIENTO Histonas (H1, H2a, H2b, H3 y H4) Proteínas no histónicas HMG, esqueleto, protaminas

13 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Función de las histonas H2a H2b H3 H4 H1

14 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Empaquetamiento Eucromatina (300 nm) Heterocromatina (1000 nm) Cromosoma DNA Nucleosomas (10 nm) Solenoide (30 nm)

15 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Centrómero Cromosoma metafásico Telómeros Telómeros Cromosomas Resumen

16 Fac. Cs. Ex. Qcas. y Nat. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Programa de Formación en Biología Celular y Molecular Cátedra de Biología Celular y Molecular (Bioquímica) Molecular Biology of the CellMolecular Biology of the Cell. 3rd ed. Alberts, Bruce; Bray, Dennis; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Watson, James D. New York and London: Garland Publishing; c1994. Garland Publishing Molecular Biology of the CellGarland Publishing Molecular Cell BiologyMolecular Cell Biology. 4th ed. Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James E. New York: W. H. Freeman & Co.; c1999. W. H. Freeman & Co. Molecular Cell BiologyW. H. Freeman & Co. Modern Genetic AnalysisModern Genetic Analysis. Griffiths, Anthony J.F.; Gelbart, William M.; Miller, Jeffrey H.; Lewontin, Richard C. New York: W. H. Freeman & Co.; c1999. W. H. Freeman & Co. Modern Genetic AnalysisW. H. Freeman & Co. Human Molecular Genetics 2Human Molecular Genetics 2. 2nd ed. Strachan, Tom and Read, Andrew P. Oxford, UK: BIOS Scientific Publishers Ltd; 1999. BIOS Scientific Publishers Ltd Human Molecular Genetics 2BIOS Scientific Publishers Ltd GenomesGenomes. 2nd ed. Brown, T. A. Oxford, UK: BIOS Scientific Publishers Ltd; 2002 BIOS Scientific Publishers Ltd GenomesBIOS Scientific Publishers Ltd Enlaces que se utilizaron en el diseño