INTRODUCCIÓN A LA ESTRUCTURA DEL DNA Biología Molecular y Genética

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

Miescher aisló DNA ¿material genético? Miescher aisló DNA ¿material genético? DNA formado por 4 nucleótidos ¿no serán las proteínas? DNA formado por 4 nucleótidos ¿no serán las proteínas? Exp. de Avery – Mc Leod - Mc Carty, Aislaron el compuesto transformante (DNA) El DNA portador de la información genética Experimentos de Griffith 1928

El DNA portador de la información genética Hershey y Chase 1952

Estructura primaria del DNA A C G T

Estructura secundaria del DNA Modelo de Watson y Crick, 1953 Reglas de Chargaff Observó las proporciones de los 4nts en diversos organismos Purinas = Pirimidinas A+G / T+C = 1 A = T y G = C A/T = 1 G/C = 1 Difracción de Rayos X

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’

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

Propiedades del B-DNA Hidrofílicas Hidrofóbicas (apilamiento) Puentes de hidrógeno

Hidrofílicas Hidrofílicas Comportamiento ácido Comportamiento ácido Propiedades del B-DNA en disolución Viscosidad Viscosidad Reactividad Reactividad Absorbancia UV Absorbancia UV Temperatura Temperatura

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.

Alomorfos del DNA Luque y Heráez: Biología Molecular e Ingeniería Génica. Harcourt, 2000.

El DNA en células procariotas y eucariotas

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

Función de las histonas H2a H2b H3 H4 H1

Empaquetamiento Eucromatina (300 nm) Heterocromatina (1000 nm) Cromosoma DNA Nucleosomas (10 nm) Solenoide (30 nm)

Centrómero Cromosoma metafásico Telómeros Telómeros Cromosomas

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) TIPOS DE CROMOSOMAS En la profase o metafase mitótica el cromosoma está constituído por 2 cromatidios o cromátides idénticos. Los extremos se llaman telómeros. La forma del cromosoma viene dada por la posición de la constricción primaria o centrómero. De manera que divide a los cromosomas (y a los cromatidios) en 2 brazos cromosómicos (brazos cromatídicos).

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 cariotipo es el patrón cromosómico de una especie expresado a través de un código, establecido por convenio, que describe las características de sus cromosomas. Al conjunto de cromosomas con bandeado se conoce como cariograma. Y la representación gráfica de los mismos se conoce con el nombre de ideograma La dotación cromosómica humana está compuesta por 22 pares de autosomas y el par de cromosomas sexuales Cariotipo humano