UNIDAD ACADÉMICA DE MEDICINA GENÉTICA CLÍNICA ARCINIEGA MANCILLA OLIVER LEON ABARCA KENIA LETICIA EQUIPO: #1 GRUPO 804 ESTRUCTURA, ORGANIZACIÓN Y FUNCION DEL GENOMA HUMANO CATEDRÁTICO: DR. ARTURO VARGAS

ESTRUCTURA DE ÁCIDOS NUCLEICOS Introducción Biomoléculas portadoras de la información genética. Biopolímeros, formado monómeros  Nucleótidos. Biomoléculas portadoras de la información genética. Biopolímeros, formado monómeros  Nucleótidos. Punto V. Químico *ADN (núcleo) *ARN (citoplasma) Macromoléculas  polímeros lineales de nucleótidos unidos enlace fosfato Clasificación Diferencias *Pentosa  desoxirribosa & Ribosa. *Bases Nitrogenadas ADN  A-G-C-T ARN  A-G-C-U *Cadenas ADN  Doble ARN  Sensilla Diferencias *Pentosa  desoxirribosa & Ribosa. *Bases Nitrogenadas ADN  A-G-C-T ARN  A-G-C-U *Cadenas ADN  Doble ARN  Sensilla

Bases Nitrogenadas ADN  2 purinas & 2 pirimidina s [A-G] / [T-C] ARN  ¨¨¨¨¨¨¨ [A-G] / [C-U) ADN  2 purinas & 2 pirimidina s [A-G] / [T-C] ARN  ¨¨¨¨¨¨¨ [A-G] / [C-U) *Son aromáticas  P/P son planas (acomod. Estruct). *Insolubles el agua *Interacciones hidrófobas entre ellas *Absorben luz UV ( nm)

Bases Puricas Bases Pirimidínicas Anillo purinico *9 átomos  5 C / 4 N Fusión anillo pirimidinico + Imidazólico Anillo pirimidinico = 4 C / 2 N ADN= C-T ARN= C-U Degradadas *Agua *Urea *Anhídrido carbónico

NUCLEÓSIDOS Base Nitrogenada + Pentosa = NUCLEÓSIDO **Enlace “Glicosídico, configuración beta (β). Entre Carbono 1 ribosa o desoxirribosa y 1 N de bases. 1  Pirimidinas 9  Purinas Átomo pentosa  [ 1´, 2´] Base  Nucleosidos β [ 1´-1] β [1´-9] Átomo pentosa  [ 1´, 2´] Base  Nucleosidos β [ 1´-1] β [1´-9] Pentosa *D- ribosa *2-D-Desoxirribosa

NUCLEÓTIDOS Base Nitrogenada + Pentosa + Ácido fosfórico = NUCLEÓTIDO *Son ésteres fosfóricos de los nucleósidos *Unión gpo. Fosfato al Carbono 5 de una pentosa. La pentosa lleva unida al carbono 1´ una base Nitrogenada. Funciones El nucleótido Adenosina tiene funciones de neurotransmisor. ATP es la molécula universal para transferencia de energía. Uridina Difosfato sirve como transportadores en el metabolismo de glúcidos, lípidos.

ADN Formado: *Unión de Desoxirribonucleótidos. *2 cadenas antiparalelas ( 5´-3´ y 3´-5´) unidas.. Bases Nitrogenadas x Puente H. A –T  2 puentes H. C – G  3 ¨¨¨¨ Estructura Primaria Secundaria Terciaria Cuaternaria

PRIMARIA *Bases Nitrogenadas A-G-C-T *Unión: grpo fosfato de 2° Nucleótido Sirve de unión entre C 5´ dell Primer nucleótido. & el C 3´ 5´  3´ TERCIARIA *Fibra 20 A  retorcida sobre sí misma “Súper-hélice”  ADN Super-enrrollado. *Empaquetamiento  proteínas y No histonas ADN + proteínas = Cromatina -Nucleosoma -Collar perlas -Fibra cromatínica -Bucles Radiales -Cromosoma SECUNDARIA *Doble hélice *Almacenamiento de información gen. Mecanismo duplicación del ADN. james Watson y Francis Crick. *Cadenas complementarias.  Puentes hidrógeno A-T= 2 ¨¨¨¨ *Hebras giran [] G-C = 3 ¨¨¨¨ CUATERNARIA *Cromatina en Núcleo  300 A *Fibra cromatina se empaqueta= fibra 300.A *Enrrollamiento nucleosomas  Solenoide. La solenoide se enrolla  Cromatina

ARN Polimerización de ribonucleótidos  unión enlaces fosfodiester 5´  3´ Gpo fosfato + Ribosa + Base Nitrogenada  C 1´ de Ribosa Cadena Simple  Síntesis de proteínas ARN mensajero *Molécula lineal nucleótido  secuencia bases es complementaria. *Dicta con exactitud la secuencia de a. a en cadena polipeptídica. Tripletes de bases del ADN.= codones ARN Ribosomal Transcrito  Nucleolo =Proteínas ARN Transferencia *Transporta a.a libre del citoplasma al lugar síntesis. *Estructura= Triplete de bases complementario de un codón.  ANTICODÓN

ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DEL GENOMA HUMANO Genoma humano Genoma nuclear Genoma mitocondrial Dos genomas: % de la información genética total. Genoma nuclear haploide mb. Todas las células tienen la misma secuencia % de la información genética total. Genoma nuclear haploide mb. Todas las células tienen la misma secuencia % restante de la información. Mayor taza de mutación % restante de la información. Mayor taza de mutación.

GENOMA NUCLEAR 24 moléculas lineales de DNA doble cadena 50 Mb la mas corta 263 Mb la mas larga (cromosomas dif.) Cromatina PROTEINA ARN ADN Eucariontes

GENOMA NUCLEAR Eucromatina Estructura descondensada. Secuencias transcripcionalmente activas. Heterocromatina Altamente condensada. Puede ser constitutiva o facultativa.

GENOMA NUCLEAR Los pared G-C de la eucromatina es de 41% 38 % del cromosoma 4 – % del cromosoma 19. Variaciones Manifestación de tinción diferentes CpG en dirección 5´- 3´ es 5 veces menos que C-G. En mamíferos los CpG están metiladas 5mC 5mC -> CpG- TpG Desaminación Mutaciones Islas CpG Extremos 5´ Contenido mayor de 50% de G-C desmetiladas

GENOMA NUCLEAR Variabilidad de la densidad genética Hibridación de fracciones purificadas de islas CpG Mayor densidad esta en regiones subtelomericas Cromosomas ricos como 19 y 22 Cromosomas pobres como 4. 18, X y Y Genoma humano genes codificantes para moléculas funcionales de ncARN genes codificantes para proteínas 1.1% del GN genes en total

GENOMA NUCLEAR Genoma eucarionte Bases de repetición de grado variable Altamente repetitivas Copias únicas 40 % del genoma humano Secuencias de ADN moderada o altamente repetitivas. Pueden ser repetidas en tándem, región particular o dispersas. Secuencias de ADN moderada o altamente repetitivas. Pueden ser repetidas en tándem, región particular o dispersas.

ADN circular cerrada. 16, 569 bp. 44% compuesta de G + C. GENOMA MITOCONDRIAL Dos cadenas Cadena Pesada (H) Cadena Ligera (L) Rica en Citosinas Rica en Guaninas Existe una región en la cual es de triple hélice. Esto debido a un segmento corto de la cadena pesada es replicado en un segundo tiempo. ADN 7S o asa de desplazamiento (asa D). 28 genes 9 genes

GENOMA MITOCONDRIAL La célula humana contiene miles de copias de ADNmt ADNmt es 1/8 000 de un cromosoma 0.5% del ADN total. Ovocito maduro existen copias -> tercera parte del ADN 93% del ADNmt con productos funcionales

Contiene 37 genes: – 24 de ellos codifican para ARNnc: 22 moléculas de ARNt. 2 moléculas para ARNr. – 16S (componente de la subunidad grande del ribosoma mitocondrial). – 12S (componente de la subunidad pequeña del ribosoma mitocondrial). – 13 codifican 13 polipéptidos que forman parte de los complejos multienzimaticos de la fosforilación oxidatica (OXPHOS): 7 subunidades del complejo I (NAD deshidrogenasa). 1 subunidad del complejo III (citrocomo b) 3 subunidades del complejo IV (citocromo oxidasa). 2 subunidades del complejo V (ATP sintasa). GENOMA MITOCONDRIAL

ADN pol ɤ, ARN pol y proteínas mitocondriales Codifican en genoma nuclear Traducidas en ribosomas citoplasmaticos Se importan a la mitocondrial GENOMA MITOCONDRIAL Los genes de los tRNA están distribuidos entre los genes rRNA o codificantes de proteínas, lo cual es de gran importancia para el procesamiento del RNA mitocondrial

GENOMA MITOCONDRIAL El código genético mitocondrial solo descifra 13 ARNm Difiere del nuclear ya que UGA codifica triptófano. asa D carece de secuencia codificante Las cadenas H y L se replica unidireccionalmente. La cadena H comienza en el asa D Se sintetiza dos terceras partes y comienza la cadena L La transcripción de los genes mitocondriales, se inicia en promotores presentes en el asa D y continúa en direcciones opuestas para las dos cadenas, recorriendo el círculo y generando transcritos multigénico.

GENOMA MITOCONDRIAL ARN maduro Se generan subsecuentemente por el corte de los transcritos policistronicos de las secuencias ARNt ADNmt inestable Producción de O2 reactivo Mas replicación que el nuclear

GENOMA MITOCONDRIAL Mecanismo de reparación Incluyen a todos los sistemas de reparación Maquinaría para la recombinación homóloga Carece de los componentes del sistema de reparación por escisión de nucleótidos

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Del castillo V., Uranga R., zafra G. Genética Clínica. Editorial Manual Moderno;2012 Burriel V. Estructura y Propiedades de los Ácidos Nucleicos;2014.