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Ciencias Biológicas 2 © 2006 Teresa Audesirk Gerald Audesirk Bruce E. Byres.

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1 Ciencias Biológicas 2 © 2006 Teresa Audesirk Gerald Audesirk Bruce E. Byres

2 El ADN: La molécula de la herencia Capítulo 1: Material genético

3 I. ¿Qué significa cuando decimos que el ADN es la "molécula de la herencia"? A. A.El ADN es la molécula que contiene el diseño de todas las formas de vida en la tierra. B. B.Las unidades de información genética se llaman genes 1. Gen segmento de ADN que contiene la información necesaria para epecificar la secuencia de aminoácidos de las proteínas.

4 II. ¿Cómo sabemos que el ADN es el material genético? A. Descubrimiento de los ácidos nucléicos sFriedrich Miescher B. B.Durante la primera mitad del siglo XX, la mayoría de los científicos pensaban que los genes estarían compuestos por las proteínas presentes en los cromosomas. C. C.Transformación Bacteriana 1. En 1928 Frederick Griffith en sus experimentos con bacterias transformadas, descubrió que los genes están compuestos por ADN J. L. Alloway

5 D. D.El ADN es el material que se transforma en la bacteria 1. En 1944 los científicos Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty continuaron los experimentos de Griffith y confirmaron que el ADN es la molécula que transformó las bacterias. E. E.El ADN es la molécula de la herencia en los bacteriófagos Alfred Hershey y Martha Chase II. ¿Cómo sabemos que el ADN es el material genético?

6 Cepa(s) bacteriana(s) inyectadas al ratón ResultadosConclusiones La cepa R no produce neumonía La cepa S produce neumonía La cepa S muerta por calor no produce neumonía Una sustancia de la cepa S muerta por calor transforma la cepa R inocua en una cepa S mortífera Bacteria Transformada

7 III. Estructura del ADN A.Se compone de 4 nucleótidos B.Un esqueleto de azúcares y fosfatos alternados y unidos por enlaces covalentes C. La regla de Chargaff: Adenina forma puente de hidrógeno sólo con Timina (A=T) y Citosina forma puente de hidrógeno sólo con Guanina (C=G)

8 III. Estructura del ADN D. Estructura helicoidal 1. En 1952 los científicos Maurice Wilkins y Rosalind Franklin estudiaron la estructura del ADN mediante difracción de rayos X E. El ADN es una doble hélice de dos cadenas complementarias de nucleótidos 1. En 1953 James Watson y Francis Crick proponen un nuevo modelo para el ADN

9 III. Estructura del ADN F. F.Diferencias del ADN 1. Procariotas: El ADN procarótico forma comúnmente una estructura circular cerrada 2. Eucariotas: El cromosoma eucariótico se compone de una doble hélice lineal de ADN ligada a proteína

10 Los cuatro nucleótidos del ADN Timina Citosina Adenina Guanina

11 Difracción de rayos X del ADN

12 Se forman puentes de hidrógeno entre las bases complementarias Los pares de bases complementarias mantienen unidas las dos cadenas de ADN El ADN es una doble hélice de dos cadenas de nucleótidos El modelo de Watson-Crick de la estructura del ADN

13 IV. Replicación del ADN A. A.Para la reproducción celular es necesaria la replicación B. B.Este proceso requiere de energía y la participación de varias enzimas: 1. ADN helicasa 2. ADN polimerasa 3. ADN ligasa

14 IV. Replicación del ADN C. C.La Replicación es semiconservativa D. Velocidad de replicación: 50 – 500 nucleótidos por segundo

15 El modelo de replicación semiconservativa Una doble hélice de ADN C r o m o s o m a D u p l i c a d o C r o m o s o m a Cromosomas hijos mitad antiguo, mitad nuevo Ambas hebras del ADN original sirven como molde Cromátidas hermanas

16 Doble hélice de ADN parental Doble hélice nueva con una cadena antigua y una nueva Replicación del ADN Nucleótidos libres

17 Las horquillas de replicación se desplazan en sentidos opuestos Parental Hija Horquillas de replicación Comienza la replica- ción del ADN Burbuja de replicación La replica- ción del ADN avanza La replica- ción del ADN ha terminado Burbuja de replicación

18 Detalles de la replicación (1) Una de las cadenas se sintetiza en forma de cadena larga y continua La otra cadena de ADN debe sintetizarse como una serie de segmentos cortos que la ADN ligasa une después desenrrollándose P P P P S S S S C o n t i n u a S e g m e n t a d a Horquilla de replicación

19 Detalles de la replicación (2)

20 La helicasa desenrrolla el ADN Las ADN polimerasas agregan nucleótidos para hacer crecer las cadenas La ADN ligasa une segmentos cortos adyacentes Detalles de la replicación (3)

21 A. Errores en la replicación del ADN 1. Un error por cada pares de bases se ha reducido a un error por cada un billón de pares de bases B. Varias enzimas reparadoras utilizan una cadena de ADN complementaria para corregir el daño V. Reparación en el ADN

22 A. Cambios en la molécula de ADN 1. Substitutión de nucleótido 1. Substitutión de nucleótido 2. Deleción de nucleótido 2. Deleción de nucleótido 3. Inserción de nucleótido 3. Inserción de nucleótido B.Los errores en la replicación que no son reparados son una fuente de variabilidad genética C. Las mutaciones que resultan de los errores de la replicación pueden causar serias consecuencias para la salud. VI. Errores en la replicación pueden producir mutaciones del ADN

23 Fin


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