Nucleòtids i Àcids nuclèics

Base nitrogenada + pentosa + àc. fosfòric nucleòsid nucleòtid

Base nitrogenada  caràcter bàsic i amb àtoms de N a l’anell

Pentoses  monosacàrids de 5 C Enllaç N-glicosídic entre el C1 de la pentosa i: El N9 de les bases púriques El N1 de les pirimidíniques H2O Nomenclatura Sufixe: -osina (pùrica) –idina (pirimidinica) Prefixe: desoxi- (desoxirribosa)

Enllaç éster entre el grup fosfat i la pentosa (normalment C 5’) Enllaç N-glicosídic H2O

Nucleòtids interés biològic: intermediaris en reaccions químiques Adenosín fosfats  en reaccions on es desprèn o es consumeix energia De la mateixa forma actuen els nucleòtids amb guanina= GTP E E ATP (adenosín TRIfosfat) ADP (adenosín DIfosfat) AMP (adenosín MONOfosfat)

2. AMP cíclic Tipus d’AMP en què el grup fosfat està esterificat amb el C3’ i C5’ de la ribosa Actua com a 2n missatger en la recepció de senyals a la cel, quan el 1r missatger (hormona) no pot travessar la memb cel http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_second_messengers.swf

3. CoEZ derivats de nucleòtids subst NO protèiques q s’uneixen a l’EZ per a q aquest puga realitzar la seua funció (apoEZ + CoEZ = holoEZ) NO són específics de substrat, sino del tipus de reacció Flavín-nucleòtids  contenen una base nitrogenada = flavina  participen en reaccions redox FMN (flavin mononucleòtid) = 1 nucleòtid la base nitrog del qual és flavina FAD (flavin adenin dinucleòtid) = 2 nucleòtids, un té flavina i l’altre adenina

Piridin nucleòtids  formats per 2 nucleòtids: Un amb adenina + un amb nicotinamida NAD NADP Piridina Nicotinamida Adenina Reaccions redox

Coenzima A (CoA)  derivat del ADP S’enllaça amb àcids orgànics mitjançant enllaços tio-ester i els activa Grup tiol

Àcids nuclèics Els nucleòtids s’uneixen en llargues cadenes per a formar àcids nuclèics

El sucre d’un nucleòtid s’uneix al grup fosfat del nucleòtid següent Enllaç fosfodiester el grup fosfat (q estava unit al C 5’ de la pentosa, s’uneix al C 3’ de la pentosa del nucleòtid següent:

Estructura primària de l’ADN

El descobriment de l’estructura secundària de l’ADN Phoebus Levene Descobreix l’estructura d’un nucleòtid i com estan units els components que el formen Comet un error: els nucleòtids estan units de 4 en 4 (estructura del tetranucleòtid) formant una estructura repetitiva https://www.youtube.com/watch?v=95s81jw70Lg

1940  Chargaff realitza uns experiments: Regles de Chargaff: % A = % T i % G = % C A + G = C + T (quantitat de bases púriques = bases pirimidíniques)

Linus Pauling  ja havia descobert l’estructura de l’hèlix α de les proteïnes i continuà per aquest camí (hèlix) amb el ADN Watson i Crick (1953) Rosalind Franklin i Wilkins

ADN 2 cadenes de nucleòtids formen l’ADN: Doble hèlix dextrogira Les cadenes són antiparal·leles Les bases són complementaries: L’adenina i la timina s'uneixen per 2 enllaços de pont d’hidrògen mentre que la guanina i la citosina es mantenen unides per 3 enllaços de pont d’H A més l’estabilitat de l’hèlix es manté per: interaccions hidrofòbiques entre bases adjacents i interaccions entre els grup P (-) i l’aigua del medi 5’ 3’ 5’ 3’

Per a una mateixa espècie el contingut de bases púriques és igual al de pirimidíniques, és a dir: A+T = G+C (regla de Chargaff) Els anells de les bases són perpendiculars a l’eix de l’hèlix 1 pas de (una volta completa) conté 10 parells de bases i mesura 34 Å  la separació entre bases és de 3,4 Å 20 Å (2 nm) de gruix

La asimetria de l’anell de desoxiribosa fa que aparega un solc major i un solc menor La longitud de la molec varia entre sp  ha anat augmentant al llarg de l’evolució Humans = 3 milions de parells de nucleòtids

Variacions de l’estruct ADN descrita per Watson i Crick La conformació que s’ha estudiat es coneix com a conformació B, però existeixen altres: A i Z

DNA monocatenari  alguns virus DNA doble circular  bacteris També dextrogira però més ampla i aplastada Les bases es troben situades ca p l’exterior de l’hèlix El pas de rosca mesura 28A i conté 11 pb per volta No apareix de forma natural, s’obté deshidratant el model B, s’utilitza al laboratori Z levogira amb una forma de zig-zag Més estreta i allargada El pas de rosca mesura 45 A i té 12 pb per volta Gran quantitat de G i C alternants Es pensa que pot estar implicada en la regulació de l’espressió gènica DNA monocatenari  alguns virus DNA doble circular  bacteris

Empaquetament del DNA (estruct 3aria) Degut a: Tamany del DNA  humans = 2m de longitud en un nucli de 5 µm de Ø Elevada càrrega – dels grups P L’ADN es troba associat a proteïnes: històniques i NO històniques

proteïnes de baix pes molecular HISTONES proteïnes de baix pes molecular gran quantitat de Lys i Arg (aa bàsics): molt bàsiques  neutralitzen el caràcter àcid del DNA Lys i Arg situades majoritàriament a l’extrem aminoterminal i projectats cap a l’exterior li confereixen càrrega + a pH fisiològic  estes càrregues + fan que puguen interaccionar amb el filament de DNA S’agrupen en paquets de 8 = octàmer + + + + + + +

Un a altre s’uneixen per un “linker” de DNA (DNA espaciador) 8 histones + quasi 2 voltes de DNA (al voltant de 146 parells de bases) + H1 (fixa el complex) = NUCLEOSOMA Un a altre s’uneixen per un “linker” de DNA (DNA espaciador) Estructura de collar de perles cromatina http://www.bionova.org.es/animbio/anim/cromatina.swf

FIBRA DE CROMATINA DE 30 nm FILAMENT DE 10 nm (collaret de perles) La cromatina d’un nucli en interfase NO es troba així, sinó que es troba enrotllada sobre ella mateixa amb uns 6 nucleosomes per volta formant una fibra de 30 nm de grossor o solenoide que es torna a enrotllar formant uns llaços de 0,5 µm units que formen la fibra de llaços radials de quasi 1 µm de diàmetre FIBRA DE CROMATINA DE 30 nm (solenoide)

Estruct 4aria

FUNCIÓ DE L’ADN portar i transmetre la informació genètica Com que per a poder transcriure el DNA l’estruct de la cromatina s’ha de desmuntar (desacoblar de les histones)  l’acoblament i desacoblament de l’ADN per canvis a les histones produiran una regulació de l’expressió gènica FUNCIÓ DE L’ADN portar i transmetre la informació genètica

Desnaturalització de l’ADN  per Tª o pH

ARN Solament està format per una cadena El sucre és una ribosa Les bases nitrogenades són: adenina, guanina, citosina i uracil

És la còpia complementària d’un fragment de DNA amb sentit biològic Gral lineal, però poden aparèixer forquetes on acaba el missatge Molt inestable S’uneix a prot per a formar els ribosomes Existeixen 3 o 4 tipus Molec llargues amb complexos plegaments

Estruct 3aria característica Apareixen bases rares Té 4 braços Estruct 3aria característica https://www.rcsb.org/pdb/explore/jmol.do?structureId=3a3a&opt=3&bionumber=1